ЯЧЕЙКА ОДНОРОДНОЙ СРЕДЫ Российский патент 2003 года по МПК G06F7/00 G05B19/18 G06F9/28 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении управляющих и вычислительных систем высокой производительности, АСУТП, а также других систем, к которым предъявляются жесткие требования по надежности.

Известно устройство для перестройки матричной процессорной структуры, содержащее три элемента ИЛИ, два элемента И и один элемент запрета (Сами М., Стефанелли Р. "Перестраиваемые архитектуры матричных процессорных СБИС" //ТИИЭР. - 1986. - 5. - с. 107-118).

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие и высокий процент ситуаций фатального отказа, для которых перестройка невозможна.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству по технической сущности является ячейка однородной среды, содержащая десять элементов ИЛИ, шестнадцать элементов И и пять элементов запрета (патент 2103724 РФ, G 06 F 7/00, опубл. 27.01.98, БИ 3).

Недостатком известного устройства является узкая область применения, обусловленная низким быстродействием однородной среды из-за фиксированного расположения резервных процессорных элементов в крайнем столбце, и соответственно большого числа перенастраиваемых процессорных элементов.

Технической задачей изобретения является расширение области применения за счет введения технических средств, позволяющих рационально расположить резервные процессорные элементы и соответственно уменьшить число перенастраиваемых процессорных элементов и время реконфигурации.

Техническая задача решается тем, что в ячейку однородной среды дополнительно введены блок адресной селекции минимальной континуальной величины, блок адресной селекции максимальной континуальной величины, четыре блока ранговой селекции, блок определения максимальной величины, блок определения минимальной величины, два блока-демультиплексора, блок определения фатального отказа и блок-формирователь опорных напряжений, причем первый вход ячейки однородной среды соединен с первым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и первым входом блока определения минимальной величины, выход которого соединен с первыми входами второго блока-демультиплексора и блока определения фатального отказа, второй вход ячейки однородной среды соединен со вторым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и вторым входом блока определения минимальной величины, третий вход ячейки однородной среды соединен с третьим входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и третьим входом блока определения минимальной величины, четвертый вход ячейки однородной среды соединен с четвертым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и четвертым входом блока определения минимальной величины, пятый вход ячейки однородной среды соединен с первым входом первого блока ранговой селекции, первым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и пятым входом блока определения максимальной величины, выход которого соединен с четырнадцатым выходом ячейки однородной среды, со вторым входом блока определения фатального отказа и восьмым входом первого блока-демультиплексора, шестой вход ячейки однородной среды соединен с первым входом второго блока ранговой селекции, вторым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и шестым входом блока определения максимальной величины, седьмой вход ячейки однородной среды соединен с первым входом третьего блока ранговой селекции, третьим входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и седьмым входом блока определения максимальной величины, восьмой вход ячейки однородной среды соединен с первым входом четвертого блока ранговой селекции, четвертым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и восьмым входом блока определения максимальной величины, девятый вход ячейки соединен с первым входом первого блока-демультиплексора, вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции и пятым входом блока определения фатального отказа, выход которого соединен с девятым выходом ячейки однородной среды, десятый вход ячейки однородной среды соединен со вторым входом первого блока-демультиплексора, шестым входом второго блока-демультиплексора и третьим входом блока определения фатального отказа, первый выход блока-формирователя опорных напряжений соединен с третьим входом первого блока-демультиплексора, пятым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины, третьими входами первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции, седьмым входом второго блока-демультиплексора и пятым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока определения максимальной величины, тринадцатым, двенадцатым, одиннадцатым и десятым выходами ячейки однородной среды и с четвертыми входами первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции, второй выход блока-формирователя опорных напряжений соединен с восьмым входом второго блока-демультиплексора и четвертым входом блока определения фатального отказа, выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции соединены соответственно со вторым, третьим, четвертым и пятым входами второго блока-демультиплексора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым выходами ячейки однородной среды, первый, второй, третий и четвертый выходы блока адресной селекции минимальной континуальной величины соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами блока определения минимальной величины и четвертым, пятым, шестым и седьмым входами первого блока-демультиплексора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соответственно соединены с первым, вторым, третьим и четвертым выходами ячейки однородной среды.

Сущность изобретения заключается в следующем. Множество ячеек однородной среды является элементами настройки матрицы из n•m процессорных элементов (ПЭ). Местоположение ПЭ и соответствующей ему ячейки однородной среды определяется ее физическим адресом (ФА) - (i,j) (где i = - номер строки, j = - номер столбца матрицы).

Каждая ячейка однородной среды (i,j) настраивает соответствующий ПЭ (i, j) на один из алгоритмов функционирования: собственный (i,j)-й, верхний (i+1,j)-й, нижний (i-1,j)-й, правый (i,j+1)-й, левый (i,j-1)-й в зависимости от отказов или изменения алгоритмов функционирования верхнего (i+1,j)-го, нижнего (i-1,j)-го, правого (i,j+1)-го и левого (i,j-1)-го ПЭ.

Алгоритм функционирования (i',j'), на который настроен (i,j)-й ПЭ будем называть виртуальным адресом (ВА) (i,j)-го ПЭ.

Первоначально (при отсутствии отказов) все ПЭ, за исключением резервных, имеют ВА, равный ФА. Резервные элементы назначаются произвольно и первоначально имеют ВА=(0,0), т.е. не выполняют никакого алгоритма функционирования.

При возникновении отказов ПЭ множество взаимодействующих ячеек однородной среды перенастраивает работоспособные ПЭ (в том числе и резервные) на новые ВА. Взаимодействие ячеек однородной среды осуществляется сигналами достижимости и программопереноса, поступающих от (i,j)-й ячейки однородной среды в (i+1,j)-ю, (i-1,j)-ю, (i,j+1)-ю и (i,j-1)-ю ячейки однородной среды.

Сигналы достижимости от (i,j)-й ячейки однородной среды информируют соседние ячейки о длине l маршрута достижимости от (i,j)-го ПЭ до ближайшего к нему резервного ПЭ:

где d - минимальное ненулевое значение сигнала, соответствующее расстоянию между соседними ячейками однородной среды, D - максимальное значение сигнала, соответствующее наибольшей возможной длине маршрута программопереноса:
D≤m•n•d.

Сигнал программопереноса от (i,j)-й ячейки информирует одну из соседних ячеек о перенастройке соответствующего ей ПЭ на (i,j)-й алгоритм. Сигналы программопереноса принимают значение, кратное d и равное длине маршрута текущего программопереноса. Нулевое значение сигнала означает отсутствие программопереноса в соответствующую ячейку.

При отсутствии отказов сигналы достижимости вырабатываются ячейками однородной среды, соответствующими резервным элементам, во всех направлениях и имеют значение, равное d. Остальные ячейки однородной среды вырабатывают сигналы достижимости во всех направлениях при поступлении хотя бы с одного направления сигнала достижимости со значением меньше величины D. При этом выходные сигналы достижимости принимают значение минимального входного сигнала достижимости, увеличенное на величину d. Если сигналы достижимости со всех направлений имеют значение D, то ячейкой по всем направлениям вырабатываются сигналы достижимости со значением D.

При возникновении отказов значение всех выходных сигналов достижимости ячеек однородной среды, соответствующих отказавшим ПЭ, устанавливается равным D. Каждая ячейка однородной среды, соответствующая отказавшему ПЭ, вырабатывает сигнал программопереноса со значением, равным d, в направлении одной из соседних ячеек при условии наличия сигнала достижимости с этого направления со значением, меньшим D и равным минимальному среди значений сигналов достижимости со всех направлений. При наличии двух и более сигналов со значением, равным минимальному, направление программопереноса выбирается в соответствии с приоритетами направления: вправо, вверх, вниз, влево. На остальные направления подаются сигналы программопереноса с нулевым значением.

Ячейки однородной среды, соответствующие работоспособным ПЭ, вырабатывают сигнал программопереноса только при поступлении такого сигнала от соседей. Значение выходного сигнала программопереноса в этом случае устанавливается в значение максимального ненулевого входного сигнала программопереноса, увеличенное на величину d. Ячейки однородной среды, соответствующие резервным элементам, не вырабатывают сигналы программопереноса.

При поступлении в одну ячейку однородной среды двух и более сигналов программопереноса возникает конфликтная ситуация, т.к. каждый ПЭ может переключиться по сигналу программопереноса только на одни из алгоритмов соседних ПЭ. Конфликтная ситуация разрешается путем блокирования выдачи сигналов достижимости по направлениям прихода сигналов программопереноса со значением, не равным максимальному. Сигналы достижимости на заблокированных направлениях принимают значение D. При этом соседние ячейки однородной среды отменяют сигналы программопереноса в заблокированных направлениях и вырабатывают их в других направлениях в соответствии с новыми минимальными значениями входных сигналов достижимости.

Фатальный отказ возникает только в случае прихода со всех направлений в ячейку сигналов достижимости со значением D и одновременно отказа ПЭ, связанного с этой ячейкой однородной среды, или поступления в нее ненулевого сигнала программопереноса. Если отказавший ПЭ является также резервным, то такая ситуация фатальным отказом не является.

Введение блока адресной селекции минимальной континуальной величины необходимо для определения направления передачи сигналов программопереноса.

Введение блока адресной селекции максимальной континуальной величины необходимо для управления переключением соответствующего ячейке ПЭ на исполнение алгоритма соседнего ПЭ.

Введение блоков ранговой селекции необходимо для разрешения конфликтных ситуаций при поступлении сигналов программопереноса с нескольких направлений.

Введение блока определения минимальной величины необходимо для определения минимального значения входных сигналов достижимости.

Введение блока определения максимальной величины необходимо для определения максимального значения входных сигналов программопереноса.

Введение первого блока-демультиплексора необходимо для обеспечения выдачи сигналов программопереноса в заданных направлениях.

Введение второго блока-демультиплексора необходимо для обеспечения выдачи сигналов достижимости в заданных направлениях.

Введение блока определения фатального отказа необходимо для выявления ситуаций фатального отказа.

Введение блока-формирователя опорных напряжений необходимо для задания величин напряжений сигналов d и D.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана функциональная схема ячейки однородной среды; на фиг.2 - функциональная схема блока адресной селекции минимальной континуальной величины; на фиг.3 - функциональная схема блока ранговой селекции; на фиг.4 - функциональная схема блока адресной селекции максимальной континуальной величины; на фиг.5 - функциональная схема блока определения минимальной величины; на фиг.6 - функциональная схема блока определения максимальной величины; на фиг.7 - функциональная схема первого блока-демультиплексора; на фиг.8 - функциональная схема второго блока-демультиплексора, на фиг.9 - функциональная схема блока определения фатального отказа; на фиг.10а - элемент континуальной конъюнкции с двумя выходами; на фиг.10б - элемент континуальной конъюнкции с одним выходом; на фиг.11a - элемент континуальной дизъюнкции с двумя выходами; на фиг.11б - элемент континуальной дизъюнкции с одним выходом; на фиг. 12 - схема распространения сигналов при отсутствии отказов; на фиг. 13 - схема распространения сигналов при одном отказе; на фиг.14 - схема распространения сигналов при трех отказах; на фиг.15 - схема распространения сигналов при фатальном отказе; на фиг.16 - схема распространения сигналов при пяти отказах.

Ячейка однородной среды (фиг.1) содержит блок 1 адресной селекции минимальной континуальной величины, первый 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5 блоки ранговой селекции, блок 6 адресной селекции максимальной континуальной величины, блок 7 определения минимальной величины, блок 8 определения максимальной величины, первый 9 блок-демультиплексор, второй 10 блок-демультиплексор, блок 11 определения фатального отказа и блок-формирователь 12 опорных напряжений, причем первый 13 вход ячейки однородной среды соединен с первым входом блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины и первым входом блока 7 определения минимальной величины, выход которого соединен с первыми входами второго 10 блока-демультиплексора и блока 11 определения фатального отказа, второй 14 вход ячейки однородной среды соединен со вторым входом блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины и вторым входом блока 7 определения минимальной величины, третий 15 вход ячейки однородной среды соединен с третьим входом блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины и третьим входом блока 7 определения минимальной величины, четвертый 16 вход ячейки однородной среды соединен с четвертым входом блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины и четвертым входом блока 7 определения минимальной величины, пятый 17 вход ячейки однородной среды соединен с первым входом первого 2 блока ранговой селекции, первым входом блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины и пятым входом блока 8 определения максимальной величины, выход которого соединен с четырнадцатым 36 выходом ячейки однородной среды, со вторым входом блока 11 определения фатального отказа и восьмым входом первого 9 блока-демультиплексора, шестой 18 вход ячейки однородной среды соединен с первым входом второго 3 блока ранговой селекции, вторым входом блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины и шестым входом блока 8 определения максимальной величины, седьмой 19 вход ячейки однородной среды соединен с первым входом третьего блока 4 ранговой селекции, третьим входом блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины и седьмым входом блока 8 определения максимальной величины, восьмой 20 вход ячейки однородной среды соединен с первым входом четвертого блока 5 ранговой селекции, четвертым входом блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины и восьмым входом блока 8 определения максимальной величины, девятый 21 вход ячейки соединен с первым входом первого 9 блока-демультиплексора, вторыми входами первого 2, второго 3, третьего 4 и четвертого 5 блоков ранговой селекции и пятым входом блока 11 определения фатального отказа, выход которого соединен с девятым 31 выходом ячейки однородной среды, десятый 22 вход ячейки однородной среды соединен со вторым входом первого 9 блока-демультиплексора, шестым входом второго 10 блока-демультиплексора и третьим входом блока 11 определения фатального отказа, первый выход блока-формирователя 12 опорных напряжений соединен с третьим входом первого 9 блока-демультиплексора, пятым входом блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины, третьими входами первого 2, второго 3, третьего 4 и четвертого 5 блоков ранговой селекции, седьмым входом второго 10 блока-демультиплексора и пятым входом блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока 8 определения максимальной величины, тринадцатым 35, двенадцатым 34, одиннадцатым 33 и десятым 32 выходами ячейки однородной среды и с четвертыми входами первого 2, второго 3, третьего 4 и четвертого 5 блоков ранговой селекции, второй выход блока-формирователя 12 опорных напряжений соединен с восьмым входом второго 10 блока-демультиплексора и четвертым входом блока 11 определения фатального отказа, выходы первого 2, второго 3, третьего 4 и четвертого 5 блоков ранговой селекции соединены соответственно со вторым, третьим, четвертым и пятым входами второго 10 блока-демультиплексора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с пятым 27, шестым 28, седьмым 29 и восьмым 30 выходами ячейки однородной среды, первый, второй, третий и четвертый выходы блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами блока 7 определения минимальной величины и четвертым, пятым, шестым и седьмым входами первого 9 блока-демультиплексора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соответственно соединены с первым 23, вторым 24, третьим 25 и четвертым 26 выходами ячейки однородной среды.

Блок 1 адресной селекции минимальной континуальной величины (фиг.2) содержит первый 37, второй 38, третий 39, четвертый 40, пятый 41 и шестой 42 элементы континуальной конъюнкции, причем первый вход блока соединен со вторыми входами первой группы входов элементов 37, 38 и 40 континуальной конъюнкции, второй вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 40 континуальной конъюнкции и вторыми входами первой группы входов элементов 39 и 41 континуальной конъюнкции, третий вход блока соединен с первыми входами первой группы входов элементов 38 и 41 континуальной конъюнкции и со вторым входом первой группы входов элемента 42 континуальной конъюнкции, четвертый вход блока соединен с первыми входами первой группы входов элементов 37, 39 и 42 континуальной конъюнкции, пятый вход блока соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 37 континуальной конъюнкции, первый выход элемента 37 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 38 континуальной конъюнкции, второй выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 41 континуальной конъюнкции, первый выход элемента 38 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входом второй группы входов элемента 40 континуальной конъюнкции, первый выход которого соединен с первым выходом блока, первый выход элемента 39 континуальной конъюнкции соединен с первым входом второй группы входов элемента 41 континуальной конъюнкции, первый выход которого объединен со вторым выходом элемента 40 континуальной конъюнкции и соединен со вторым выходом блока, первый выход элемента 42 континуальной конъюнкции объединен со вторым выходом элемента 41 континуальной конъюнкции и соединен с третьим выходом блока, второй выход элемента 37 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 39 континуальной конъюнкции, второй выход которого соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 42 континуальной конъюнкции, второй выход элемента 42 континуальной конъюнкции соединен с четвертым выходом блока.

Первый 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5 блоки ранговой селекции (фиг. 3) содержат первый 43, второй 45 и третий 46 элементы континуальной дизъюнкции и элемент 44 континуальной конъюнкции, причем первый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 43, выход которого соединен со вторым входом второй группы входов элемента 44 континуальной конъюнкции, второй вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 45 континуальной дизъюнкции, выход которого объединен с выходом элемента 46 континуальной дизъюнкции и соединен с первым входом первой группы входов элемента 46 континуальной дизъюнкции и выходом блока, третий вход блока соединен с первыми входами второй группы входов элементов 43, 45, 46 континуальной дизъюнкции, четвертый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 44 континуальной конъюнкции, выход которого соединен со вторым входом второй группы входов элемента 45 континуальной конъюнкции, вторые входы первой группы входов элементов 43, 45 и 46 континуальной дизъюнкции и элемента 44 континуальной конъюнкции заземлены, вторые входы второй группы входов элементов 43 и 46 континуальной дизъюнкции и первый вход второй группы входов элемента 44 континуальной конъюнкции заземлены.

Блок 6 адресной селекции максимальной континуальной величины (фиг.4) содержит первый 47, второй 48, третий 49, четвертый 50, пятый 51 и шестой 52 элементы континуальной дизъюнкции, причем первый вход блока соединен с первыми входами первой группы входов элементов 47, 48 и 50 континуальной конъюнкции, второй вход блока соединен со вторым входом первой группы входов элемента 50 континуальной конъюнкции и первыми входами первой группы входов элементов 49 и 51 континуальной конъюнкции, третий вход блока соединен со вторыми входами первой группы входов элементов 48 и 51 континуальной конъюнкции и с первым входом первой группы входов элемента 52 континуальной конъюнкции, четвертый вход блока соединен со вторыми входами первой группы входов элементов 47, 49 и 52 континуальной конъюнкции, пятый вход блока соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 47 континуальной конъюнкции, первый выход элемента 47 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 48 континуальной конъюнкции, второй выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 51 континуальной конъюнкции, первый выход элемента 48 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входом второй группы входов элемента 50 континуальной конъюнкции, первый выход которого соединен с первым выходом блока, первый выход элемента 49 континуальной конъюнкции соединен с первым входом второй группы входов элемента 51 континуальной конъюнкции, первый выход которого объединен со вторым выходом элемента 50 континуальной конъюнкции и соединен со вторым выходом блока, первый выход элемента 52 континуальной конъюнкции объединен со вторым выходом элемента 51 континуальной конъюнкции и соединен с третьим выходом блока, второй выход элемента 47 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 49 континуальной конъюнкции, второй выход которого соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 52 континуальной конъюнкции, второй выход элемента 52 континуальной конъюнкции соединен с четвертым выходом блока.

Блок 7 определения минимальной величины (фиг.5) содержит первый 53 и второй 54 элементы континуальной дизъюнкции и элемент 55 континуальной конъюнкции, причем первый вход блока соединен с первым входом второй группы входов элемента 53 континуальной дизъюнкции, первый выход которого объединен со вторым и соединен с вторым входом первой группы входов и первым входом второй группы входов элемента 55 континуальной конъюнкции, второй вход блока соединен с вторым входом второй группы входов элемента 53 континуальной дизъюнкции, третий вход блока соединен с первым входом второй группы входов элемента 54 континуальной дизъюнкции, первый выход которого объединен со вторым и соединен с первым входом первой группы входов и вторым входом второй группы входов элемента 55 континуальной конъюнкции, четвертый вход блока соединен с вторым входом второй группы входов элемента 54 континуальной дизъюнкции, пятый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 53 континуальной дизъюнкции, шестой вход блока соединен со вторым входом первой группы входов элемента 53 континуальной дизъюнкции, седьмой вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 54 континуальной дизъюнкции, восьмой вход блока соединен со вторым входом первой группы входов элемента 55 континуальной конъюнкции, первый выход элемента 55 континуальной конъюнкции объединен со вторым и соединен с выходом блока.

Блок 8 определения максимальной величины (фиг.6) содержит первый 56, второй 57 и третий 58 элементы континуальной дизъюнкции, причем первый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 56 континуальной дизъюнкции, первый выход которого объединен со вторым и соединен с первым входом первой группы входов и первым входом второй группы входов элемента 58 континуальной дизъюнкции, второй вход блока соединен с вторым входом первой группы входов элемента 56 континуальной дизъюнкции, третий вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 57 континуальной дизъюнкции, первый выход которого объединен со вторым и соединен с вторым входом первой группы входов и вторым входом второй группы входов элемента 58 континуальной дизъюнкции, четвертый вход блока соединен с вторым входом первой группы входов элемента 57 континуальной дизъюнкции, пятый вход блока соединен с первым входом второй группы входов элемента 56 континуальной дизъюнкции, шестой вход блока соединен со вторым входом первой группы входов элемента 56, седьмой вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 57 континуальной дизъюнкции, восьмой вход блока соединен с вторым входом второй группы входов элемента 57 континуальной дизъюнкции, первый выход элемента 58 объединен со вторым и соединен с выходом блока.

Первый 9 блок-демультиплексор (фиг. 7) содержит первый 60, второй 61, третий 62, четвертый 63, пятый 64 и шестой 65 элементы континуальной дизъюнкции и аналоговый сумматор 59, причем первый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 60 континуальной дизъюнкции, выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 61, второй вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 61 континуальной дизъюнкции, выход которого соединен с первыми входами второй группы входов элементов 62-65, третий вход блока соединен с первым входом второй группы входов элемента 60 континуальной дизъюнкции и вторым входом аналогового сумматора 59, выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 59 континуальной дизъюнкции, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы блока соответственно соединены с первыми входами первой группы входов элементов 62-65 континуальной дизъюнкции, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока, восьмой вход блока соединен с первым входом аналогового сумматора 59, вторые входы второй группы входов элементов 62-65 континуальной дизъюнкции, второй вход первой группы входов элемента 60 континуальной дизъюнкции, второй вход первой группы входов и первый вход второй группы входов элемента 61 континуальной дизъюнкции заземлены.

Второй 10 блок-демультиплексор (фиг.8) содержит элемент 67 континуальной конъюнкции, первый 68, второй 69, третий 70 и четвертый 71 элементы континуальной дизъюнкции и аналоговый сумматор 66, причем первый вход блока соединен с первым входом аналогового сумматора 66, выход которого соединен со вторым входом второй группы входов элемента 67 континуальной конъюнкции, второй, третий, четвертый и пятый входы блока соединены соответственно с первыми входами первой группы входов элементов 68-71 континуальной дизъюнкции, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока, шестой вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 67 континуальной конъюнкции, первый выход которого объединен со вторым и соединен со вторыми входами второй группы входов элементов 68-71 континуальной дизъюнкции, седьмой вход блока соединен со вторым входом аналогового сумматора 66 и первым входом второй группы входов элемента 67 континуальной конъюнкции, восьмой вход блока соединен с первыми входами второй группы входов элементов 68-71 континуальной дизъюнкции, вторые входы первой группы входов элементов 68-71 континуальной дизъюнкции и элемента 67 континуальной конъюнкции заземлены.

Блок 11 определения фатального отказа (фиг.9) содержит первый 73 и второй 74 элементы континуальной дизъюнкции и элемент 72 континуальной конъюнкции, причем первый вход блока соединен со вторым входом первой группы входов элемента 72 континуальной конъюнкции, выход которого соединен с выходом блока, второй вход блока соединен с первыми входами первой и второй групп входов элемента 74 континуальной дизъюнкции, выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 73 континуальной дизъюнкции, третий вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 73 континуальной дизъюнкции, выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 72 континуальной конъюнкции, четвертый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 72 континуальной конъюнкции, пятый вход блока соединен с вторым входом второй группы входов элемента 74 континуальной дизъюнкции, первый вход второй группы входов элемента 72 континуальной конъюнкции, второй вход первой группы входов и первый вход второй группы входов элемента 73 континуальной дизъюнкции и второй вход первой группы входов элемента 74 континуальной дизъюнкции заземлены.

Элементы континуальной конъюнкции с двумя (фиг.10а) и одним (фиг.10б) выходами (Волгин Л.И. "Элементный базис реляторной схемотехники" Тольятти: ПТИС, 1999 г. , 71 стр.; Волгин Л.И. "Элементный базис предикатной алгебры выбора" //Известия АН СССР. - Техническая кибернетика. - 1987 г. - 5. - стр. 75-79; Волгин Л. И. "Релятор и реляторная схемотехника" //Измерения, контроль, автоматизация. - М. : ИНФОРМПРИБОР. - 1989 г. - выпуск 2 (70), стр. 61-78; Волгин Л.И. "Представление функций непрерывной логики в предикатной алгебре выбора и синтез реляторных процессоров"//Электронное моделирование.: 1998 г. - 2. - Стр. 3-21) описываются логическими континуальными операциями "континуальная конъюнкция", если поставить в соответствие предикатным переменным (w₁, w₂) первую группу входов, а предметным переменным - (DI₁, DI₂) - вторую группу входов. При этом DI₁ определяется предикатной переменной w_2, a DI₂ - предикатной переменной w₁.

Результаты операции фиксируются на первом и втором выходах элемента, DO₁ и DO₀. Значения выходов определяются как:
DO₁=DI₁(w₂)I₁₂ ¹,
DO₀=DI₂(w₁)I₁₂ ⁰, где

Для получения результата операции для любого набора континуальных переменных достаточно соединить выходы DО₁ и DO₀:
DO(K&) = DO₁•DO₀,
где • - операция объединения выходов.

Элементы, реализующие операцию "континуальная дизъюнкция" (фиг.11а и фиг.11б) описываются аналогично, при этом:
DO₁=DI₁(w₂)I₁₂ ¹,
DO₀=DI₂(w₁)I₁₂ ⁰.

Для организации однородной среды ячейки однородной среды соединены следующим образом: выходы 26 и 27 j-й ячейки i-й строки соединены соответственно со входами 17 и 16 (j-1)-й ячейки i-й строки, выходы 25 и 28 j-й ячейки i-й строки соединены соответственно с входами 18 и 15 j-й ячейки (i+1)-й строки, выходы 24 и 29 j-й ячейки i-й строки соединены соответственно со входами 19 и 14 j-й ячейки (i-1)-й строки, выходы 23 и 30 j-й ячейки i-й строки соединены соответственно со входами 20 и 13 (j+1)-й ячейки i-й строки. Входы 17 ячеек однородной среды 1-го столбца, входы 20 ячеек однородной среды m-го столбца, входы 19 ячеек однородной среды 1-й строки и входы 18 ячеек однородной среды n-й строки заземлены, входы 16 ячеек однородной среды 1-го столбца, входы 13 ячеек однородной среды m-го столбца, входы 14 ячеек однородной среды 1-й строки и входы 15 ячеек однородной среды n-й строки соединены с источником напряжения D.

Рассмотрим работу (i, j)-й ячейки однородной среды. При этом работу ее будем рассматривать во взаимосвязи с другими ячейками однородной среды.

Когда все процессорные элементы матрицы находятся в работоспособном состоянии (фиг.12), на входах 17, 18, 19, 20 и 21 соответствующих им ячеек однородной среды присутствуют нулевые сигналы, свидетельствующие об отсутствии необходимости в перенастройке матрицы. При этом сигналы со входов 17-20 поступают соответственно на первый, второй, третий и четвертый входы блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины, на пятый, шестой, седьмой и восьмой входы блока 8 определения максимальной величины и на первые входы блоков 2-5 ранговой селекции.

Блок 6 адресной селекции максимальной континуальной величины функционирует следующим образом. Значения сигналов, поступающих со входов с первого по четвертый сравниваются между собой и на одном из четырех выходов, соответствующем входу, на который поступил сигнал с наибольшим значением, вырабатывается сигнал со значением d. При этом на других выходах устанавливаются нулевые значения сигналов. Если на входах присутствует несколько равных между собой сигналов с наибольшим значением, то наибольшим из них считается сигнал, поступивший с наиболее приоритетного входа. Приоритеты входов назначаются в порядке, обратном нумерации, при этом четвертый вход имеет наивысший приоритет.

Сигналы на всех выходах, кроме четвертого, блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины принимают нулевое значение и поступают на входы с первого по четвертый блока 8 определения максимальной величины и на четвертые входы блоков 2-5 ранговой селекции.

Блоки 2-5 ранговой селекции функционируют следующим образом. На выходах блоков ранговой селекции, на первые входы которых поступают сигналы программопереноса с ненулевым значением соответственно со входов 17-20 ячейки однородной среды, а на четвертые входы - нулевое значение сигнала соответственно с первого, второго, третьего и четвертого выходов блока адресной селекции максимальной континуальной величины, вырабатывается значение сигнала, равное d, означающее запрет программопереноса в ячейку однородной среды с направления, соответствующего этому блоку. Также значение d вырабатывается на выходах всех блоков ранговой селекции, если на их вторых входах присутствует ненулевое значение, поступающее со входа 21 ячейки однородной среды и означающее отказ соответствующего этой ячейки ПЭ. Благодаря цепям обратной связи, значение d на выходах блоков ранговой селекции сохраняется в течение всей фазы реконфигурации. На выходах блоков ранговой селекции, для которых указанные условия не выполняются, присутствуют нулевые значения сигналов.

Блок 8 определения максимальной величины функционирует следующим образом. На его входы с первого по четвертый поступают сигналы соответственно с первого, второго, третьего и четвертого выходов блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины. При этом, в зависимости от того, на который из этих входов поступило ненулевое значение, на выходе вырабатывается сигнал, равный сигналу с пятого, шестого, седьмого или восьмого входов блока соответственно.

С выхода блока 8 определения максимальной величины нулевой сигнал поступает на восьмой вход первого 9 блока-демультиплексора.

Первый 9 блок-демультиплексор функционирует следующим образом. На входы с третьего по седьмой поступают сигналы с выходов с первого по четвертый блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины. Значение сигнала с восьмого входа увеличивается на величину d и вырабатывается на одном из выходов, с первого по четвертый, соответствующем входу с третьего по седьмой, на котором присутствует сигнал со значением, неравным нулю. При этом, если сигнал на втором входе имеет ненулевое значение, то сигнал на выходе принимает значение d. Если на восьмом входе присутствует нулевое значение сигнала, либо на первом входе присутствует ненулевой сигнал, то на всех выходах устанавливается сигнал с нулевым значением.

Сигналы на выходах с первого по четвертый первого 9 блока-демультиплексора устанавливаются в нулевое значение, и поступают на выходы 23-24 ячейки однородной среды и показывают отсутствие программопереноса в соседние ячейки. Если соответствующий ячейке однородной среды ПЭ не является резервным, то на ее входе 21 присутствует нулевой сигнал, а на входах 13-16 присутствуют сигналы, принимающие значение от d до D и обозначающие достижимости соседних ячеек в соответствующих направлениях. Сигналы достижимости со входов 13-16 ячейки однородной среды поступают на входы с первого по четвертый блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины и блока 7 определения минимальной величины.

Блок 1 адресной селекции минимальной континуальной величины функционирует следующим образом. Значения сигналов, поступающих со входов с первого по четвертый, сравниваются между собой и на одном из четырех выходов, соответствующий входу, на который поступил сигнал с наименьшим значением, вырабатывается сигнал со значением d. При этом на других выходах устанавливаются нулевые значения сигналов. Если на входах присутствует несколько равных между собой сигналов с наименьшим значением, то наименьшим из них считается сигнал, поступивший с наиболее приоритетного входа. Приоритеты входов назначаются в порядке, обратном нумерации, при этом четвертый вход имеет наивысший приоритет.

На выходе блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины, соответствующем направлению, с которого пришел сигнал с наименьшим значением, вырабатывается сигнал, равный d, а на всех остальных выходах этого блока вырабатываются нулевые сигналы. Эти сигналы поступают на входы с четвертого по восьмой блока 7 определения минимальной величины и первого 9 блока-демультиплексора.

Блок 7 определения минимальной величины функционирует следующим образом. На его входы с первого по четвертый поступают сигналы соответственно с первого, второго, третьего и четвертого выходов блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины. При этом, в зависимости от того, на который из входов поступило ненулевое значение, на выходе вырабатывается сигнал, равный сигналу с пятого, шестого, седьмого или восьмого входов соответственно.

Выходной сигнал блока 7 определения минимальной величины принимает значение, равное наименьшему из сигналов на входах 13-16 ячейки, и поступает на первые входы второго 10 блока-демультиплексора и блока 11 определения фатального отказа.

Второй 10 блок-демультиплексор функционирует следующим образом. На входы со второго по пятый поступают сигналы с выходов блоков 2-5 ранговой селекции. Значение сигнала с первого входа увеличивается на величину d и вырабатывается на выходах с первого по четвертый, в зависимости от значений сигналов на входах со второго по пятый. Например, если на втором входе присутствует ненулевое значение сигнала, а на входах с третьего по пятый присутствуют пулевые сигналы, то на первом выходе вырабатывается сигнал со значением D, а на остальных выходах вырабатывается сигнал со значением, равным значению сигнала на первом входе, увеличенному на d. Если значение сигнала на шестом входе не равно нулю, то на выходах, соответствующих нулевому значению сигналов на входах со второго по пятый, вырабатывается сигнал со значением, равным d.

Блок 11 определения фатального отказа функционирует следующим образом. Если значение сигнала, поступающего на первый вход с выхода блока 7 определения минимальной величины, равно D и либо значение сигнала на втором входе, поступающее с выхода блока 8 определения максимальной величины, больше нуля, либо на третьем входе присутствует сигнал, поступающий со входа 22 ячейки однородной среды, с ненулевым значением, и при этом на пятом входе присутствует нулевое значение, то на выходе вырабатывается ненулевое значение, означающее фатальный отказ. Если указанные условия не выполняются, то на выходе устанавливается нулевое значение.

Блок-формирователь 12 опорных напряжений вырабатывает на своем первом выходе напряжение, соответствующее значению сигнала, равному d, а на втором выходе - напряжение, соответствующее значению сигнала, равному D.

Так как на первых, вторых и четвертых входах блоков 2-5 ранговой селекции присутствуют нулевые сигналы, то на их выходах также устанавливаются нулевые значения сигналов, соответствующие отсутствию запретов на программоперенос, которые поступают на входы со второго по пятый второго 10 блока-демультиплексора, на всех выходах которого устанавливается значение сигнала, равное значению сигнала на его первом входе, увеличенному на величину d. С выходов второго 10 блока-демультиплексора это значение поступает на выходы 27-30 ячейки однородной среды, информируя тем самым соседние ячейки однородной среды о длине маршрута достижимости к этой ячейке однородной среды. Если ячейка однородной среды соответствует резервному ПЭ, то на ее входе 22 присутствует ненулевое значение сигнала, которое поступает на шестой вход второго 10 блока-демультиплексора и сигналы на его выходах принимают значение d, соответствующее минимальной длине маршрута достижимости до этой ячейки однородной среды.

Если хотя бы один из ПЭ отказывает, то в однородной среде начинается процесс реконфигурации, состоящий из двух фаз - фазы сброса и фазы реконфигурации. В начале фазы сброса блоки-формирователи 12 опорных напряжений всех ячеек однородной среды устанавливают уровни напряжений сигнала d нулевыми, что обеспечивает сброс в нулевое значение всех установившихся ранее сигналов достижимости и программопереноса. Через промежуток времени, достаточный для сброса всех сигналов достижимости и программопереноса, блоки-формирователи 12 опорных напряжений всех ячеек однородной среды восстанавливают уровни опорных напряжений d. Схемы установки в нуль и восстановления сигналов d не показаны.

Фазу реконфигурации рассмотрим отдельно для ячеек соответствующих отказавшим, работоспособным и резервным ПЭ.

На вход 21 ячейки однородной среды, соответствующей отказавшему ПЭ, поступает единичный сигнал. Таким образом на вторые входы блоков 2-5 ранговой селекции поступают единичные сигналы, на выходах этих блоков также устанавливаются единичные сигналы, которые поступают на входы со второго по пятый второго 10 блока-демультиплексора, вследствие чего на его выходах устанавливается значение D, поступающее на выходы 27-30 ячейки и запрещающее программоперенос в отказавшую ячейку из соседних ячеек. Сигнал со входа 21 отказавшей ячейки поступает также на первый вход первого 9 блока-демультиплексора и если на входах 13-16 ячейки есть значения, меньшие чем D, на одном из выходов блока 1 адресной селекции максимальной континуальной величины, соответствующем наименьшему из этих значений, устанавливается ненулевое значение сигнала, которое подается на соответствующий вход первого 9 блока-демультиплексора, на соответствующем выходе которого устанавливается значение, равное d, оповещающее соседнюю ячейку однородной среды о программопереносе из ячейки однородной среды, соответствующей отказавшему ПЭ.

Если отказавший ПЭ является резервным, на входе 22 соответствующей ему ячейки однородной среды присутствует ненулевое значение сигнала, которое поступает на второй вход первого 9 блока-демультиплексора в результате чего все выходы первого 9 блока-демультиплексора, а следовательно и выходы 23-26 ячейки устанавливаются в нулевое значение, соответствующее отсутствию программопереноса, так как необходимость в программопереносе отсутствует.

Если на входах 17-20 ячейки, соответствующей работоспособному ПЭ, присутствует один или более (фиг.14) сигналов программопереноса, то эти сигналы поступают соответственно на первые входы блоков 2-5 ранговой селекции и на входы с первого по четвертый блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины, выходные сигналы с первого по четвертый которого подаются соответственно на четвертые входы блоков 2-5 ранговой селекции и на выходы 32-35 ячейки. При этом на выходах блоков ранговой селекции, на первые входы которых поступает ненулевое значение, а на четвертые - нулевое, означающее, что сигнал программопереноса с этого направления ненулевой, но не максимальный, сигналы принимают ненулевое значение и поступают на входы второго 10 блока-демультиплексора, на соответствующих выходах которого устанавливается значение D, которое запрещает программоперенос в данную ячейку с этих направлений. Тем самым обеспечивается приоритетный программоперенос с направлений, имеющих наибольшее значение сигнала программопереноса, означающее длиннейший пройденный маршрут, а следовательно сокращается суммарная длина маршрутов программопереноса. Виртуальный адрес ПЭ, настраивается сигналами на выходах 32-35 ячейки однородной среды, в соответствии с таблицей.

В случае, если сигналы программопереноса поступают на входы ячейки, соответствующей резервному ПЭ, ненулевой сигнал со входа 22 ячейки однородной среды поступает на второй вход первого 9 блока-демультиплексора в результате чего все выходы первого 9 блока-демультиплексора, а следовательно и выходы 23-26 ячейки устанавливаются в нулевое значение, в результате чего программоперенос завершается по достижении резервного ПЭ.

В случае фатального отказа (фиг.15) на всех входах 13-16 ячейки присутствуют сигналы достижимости со значением, равным D, на выходе блока 7 определения минимальной величины устанавливается значение D, которое поступает на первый вход блока 11 определения фатального отказа. При этом на входе 22 ячейки присутствует нулевое значение сигнала, поступающее на третий вход блока 11 определения фатального отказа, и, либо с выхода блока 8 определения максимальной величины на второй вход блока 11 определения фатального отказа поступает ненулевое значение, означающее программоперенос в данную ячейку, либо ненулевое значение поступает со входа 21 ячейки на четвертый вход блока 11 определения фатального отказа. В этом случае на выходе блока 11 определения фатального отказа вырабатывается ненулевое значение сигнала. Сигнал фатального отказа фиксируется системой по истечении времени, достаточного для проведения реконфигурации.

Через промежуток времени, достаточный для реконфигурации всех ячеек однородной среды и настройки виртуальных адресов всех ПЭ, фаза и, соответственно, процесс реконфигурации завершается.

Рассмотрим процесс реконфигурации однородной среды для примера на фиг. 14. ПЭ с физическими адресами (4,1), (3,3) и (5,2) являются неработоспособными, на входах 21, соответствующих им ячеек однородной среды, присутствуют ненулевые сигналы. Ячейка с ФА (4,1) вырабатывает на выходе 23 сигнал, равный d и поступающий на вход 17 ячейки с ФА (4,2), которая изменяет свой виртуальный адрес на (4,1). Ячейка с ФА (5,2) вырабатывает на выходе 23 сигнал, равный d, который поступает на вход 17 ячейки с ФА (5,3). Ячейка с ФА (3,3) вырабатывает на выходе 26 сигнал, равный d, который поступает на вход 20 ячейки с ФА (3,2). Ячейка с ФА (4,2) вырабатывает сигнал, равный 2d, на выходе 24, который поступает на вход 18 ячейки с ФА (3,2). Конфликт разрешается в пользу ячейки с ФА (4,2), т.к. она имеет большее значение сигнала программопереноса на выходе, при этом на выходе 30 ячейки с ФА (3,2) вырабатывается сигнал D, поступающий на вход 16 ячейки с ФА (3,3), которая сбрасывает в ноль сигнал на выходе 26 и начинает вырабатывать сигнал d на выходе 23. Ячейка с ФА (3,2) изменяет свой ВА на (4,2) и вырабатывает на выходе 24 сигнал, равный 3d, поступающий на вход 18 ячейки с ФА (2,2), соответствующей резервному ПЭ. ВА этой ячейки изменяется с (0,0) на (3,2). Ячейка с ФА (3,4) изменяет свой ВА на (3,3) и вырабатывает на выходе 24 сигнал со значением 2d, который поступает на вход 18 ячейки с ФА (2,4). Эта ячейка изменяет свой ВА на (3,4) и вырабатывает на выходе 23 сигнал, равный 3d, который поступает на вход 17 ячейки с ФА (2,5), соответствующей резервному ПЭ. Ячейка с ФА (2,5) изменяет свой ВА на (2,4). Ячейка с ФА (5,3) изменяет свой ВА на (5,2) и вырабатывает на выходе 23 сигнал со значением 2d, который поступает на вход 17 ячейки с ФА (5,4). Ячейка с ФА (5,4) изменяет свой ВА на (5,3) и вырабатывает на выходе 23 сигнал со значением 3d, который поступает на вход 17 ячейки с ФА (5,5), соответствующей резервному ПЭ. Ячейка с ФА (5,5) изменяет свой ВА на (5,4). Реконфигурация однородной среды завершена.

Для сравнения предложенного устройства с аналогом рассмотрим расположение отказавших ПЭ и соответствующих им ячеек однородной среды, представленное на фиг. 16. Для метода реконфигурации с резервным столбцом, используемого в аналоге, число перенастраиваемых ПЭ равно четырнадцати. Благодаря возможности произвольно назначать резервные ПЭ, число перенастраиваемых ПЭ для предложенного устройства уменьшилось до пяти. Таким образом, введение дополнительных технических средств позволяет обеспечить реконфигурацию однородной среды при существенном уменьшении числа перенастраиваемых ПЭ и соответственно времени реконфигурации.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении области применения за счет введения технических средств, позволяющих рационально расположить резервные процессорные элементы и соответственно уменьшить число перенастраиваемых процессорных элементов и время реконфигурации. Устройство содержит блок адресной селекции минимальной континуальной величины, блок адресной селекции максимальной континуальной величины, четыре блока ранговой селекции, блок определения максимальной величины, блок определения минимальной величины, два блока-демультиплексора, блок определения фатального отказа и блок-формирователь опорных напряжений. 1 табл., 16 ил.

Ячейка однородной среды, отличающаяся тем, что дополнительно введены блок адресной селекции минимальной континуальной величины, блок адресной селекции максимальной континуальной величины, четыре блока ранговой селекции, блок определения максимальной величины, блок определения минимальной величины, два блока-демультиплексора, блок определения фатального отказа и блок-формирователь опорных напряжений, причем первый вход ячейки однородной среды соединен с первым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и первым входом блока определения минимальной величины, выход которого соединен с первыми входами второго блока-демультиплексора и блока определения фатального отказа, второй вход ячейки однородной среды соединен со вторым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и вторым входом блока определения минимальной величины, третий вход ячейки однородной среды соединен с третьим входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и третьим входом блока определения минимальной величины, четвертый вход ячейки однородной среды соединен с четвертым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и четвертым входом блока определения минимальной величины, пятый вход ячейки однородной среды соединен с первым входом первого блока ранговой селекции, первым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и пятым входом блока определения максимальной величины, выход которого соединен с четырнадцатым выходом ячейки однородной среды, со вторым входом блока определения фатального отказа и восьмым входом первого блока-демультиплексора, шестой вход ячейки однородной среды соединен с первым входом второго блока ранговой селекции, вторым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и шестым входом блока определения максимальной величины, седьмой вход ячейки однородной среды соединен с первым входом третьего блока ранговой селекции, третьим входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и седьмым входом блока определения максимальной величины, восьмой вход ячейки однородной среды соединен с первым входом четвертого блока ранговой селекции, четвертым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и восьмым входом блока определения максимальной величины, девятый вход ячейки соединен с первым входом первого блока-демультиплексора, вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции и пятым входом блока определения фатального отказа, выход которого соединен с девятым выходом ячейки однородной среды, десятый вход ячейки однородной среды соединен со вторым входом первого блока-демультиплексора, шестым входом второго блока-демультиплексора и третьим входом блока определения фатального отказа, первый выход блока-формирователя опорных напряжений соединен с третьим входом первого блока-демультиплексора, пятым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины, третьими входами первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции, седьмым входом второго блока-демультиплексора и пятым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока определения максимальной величины, тринадцатым, двенадцатым, одиннадцатым и десятым выходами ячейки однородной среды и с четвертыми входами первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции, второй выход блока-формирователя опорных напряжений соединен с восьмым входом второго блока-демультиплексора и четвертым входом блока определения фатального отказа, выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции соединены соответственно со вторым, третьим, четвертым и пятым входами второго блока-демультиплексора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым выходами ячейки однородной среды, первый, второй, третий и четвертый выходы блока адресной селекции минимальной континуальной величины соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами блока определения минимальной величины и четвертым, пятым, шестым и седьмым входами первого блока-демультиплексора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соответственно соединены с первым, вторым, третьим и четвертым выходами ячейки однородной среды.