Устройство для обмена информацией Советский патент 1984 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, в многопроцессорных и многомашинных вычислительных системах.

Известно устройство для обмена информацией, содержащее управляющий регистр и обменник информацией, состоящий из ячеек, в каждой из которых имеется информационный регистр и мультиплексор. В таком устройстве информация .при обмене передается через мультиплексоры ячеек, при этом информационные регистры оказываются вынесенными из контура пересылки информации, что дает возможность производить за один элементарный цикл работы устройства циклический сдвиг информации по произвольному подмножеству ячеек обменника без использования дополнительных ячеек памяти 1.

Недостатком такого устройства является отсутствие возможности параллельной записи информации в ячейки обменника и сложность организации размножения информации из одной ячейки в другие, результатом чего является низкая средняя скорость обмена информацией.

Наиболее близким к предлагаемому является многоканальное устройство связи для вычислительной системы, содержащее М каналов и генератор тактовых импульсов, выходом подключенный к синхронизирующим входам каналов, группы информационных и управляющих входов и выходов i-ro канала образуют i-e группь информационных и управляющих входов и выходов устройства, вторые информационные вход и выход i-ro канала ( i 1, М-1) подключены соответственно к третьим 1111(1)0)мационным выходу и входу (i-f-l)го канала, вторые информационные вход и вь1ход М-го канала соединены соответственно с третьими выходом и входом первого канала, причем каждый канал содержит .регистр адреса, три буферных регистра, блок управления, схему сравнения, два передающих и два приемных регистра, четыре группы элементов И, блок формирования направления и регистр констант 2.

Недостатком этого устройства являются больщие аппаратурные затраты.

Цель изобретения - снижение аппаратурных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два управляющих регистра и М каналов, первые информационные входы и выходы которых образуют соответственно группы информационных входов и выходов устройства, вторые информационные вход и выход i-ro канала (i ,М) подключены соответственно к третьим информационным выходу и входу (i-fl)-ro канала, вторые информационные вход и выход М-го канала соединены соответственно с третьими информационными

ВЫХОДОМ и входом первого канала, а каждый канал включает два мультиплексора и информационный регистр, первый информационный вход которого является первым информационным входом канала, а выход подключен к первым информационным входам первого и второго мультиплексоров, выходы которых являются соотв« тственно вторым и третьим информационными выходами канала, в каждый канал введен третий мультиплексор, причем входы задания режима обмена каналов подключены к соответствующим выходам первого управляющего регистра, вход которого является входом задания режима обмена устройства, входы разрещения записи каналов подключены к соответствующим выходам второго управляющего регистра, вход которого является входом разрещения записи устройства, входы задания направления обмена, синхронизации и разрещения записи ка0 налов соединены соответственно с входом задания направления обмена устройства, .входом синхронизации устройства и входом разрещения записи устройства, а в каждом канале управляющие входы первого и второго мультиплексоров соединены с первым управляющим входом канала, а вторые информационные входы - соответственно с вторым и третьим информационными входами канала, первый и второй информационные входы третьего мультиплексора

0 соединены соответственно с третьим и вторым информационными входами канала, управляющий вход - с третьим управляющим входом канала, а выход - с вторым информационным входом информационного регистра, выход которого является пер- /

5 вым информационным выходом канала, а синхронизирующ.ий вход и первый и второй входы управления записью соответственно соединены с одноименными входами каналов.

0 На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема канала; на фиг. 3 - структура многопроцессорной вычислительной системы, в которой используется устройство.

Устройство содержит (фиг. 1) управляющие регистры 1 и 2, обменник 3 информацией, состоящий из М каналов. Каждый канал имеет первый управляющий вход 4, третий 5 и первый 6 информационные входы, третий 7, четвертый 8, второй 9 и

0 пятый 10 управляющие входы, второй информационный вход 11, первый 12, второй 13 и третий 14 информационные выходы и содержит (фиг. 2) информационный регистр 15, первый 16, третий 17 и второй 18 мультиплексоры.

5 Устройство (фиг. 3) в систему подключается при помощи входа 19 задания направления обмена, входа 20 синхронизации, входа 21 разрещения записи, входа 22 заДания режима обмена и входа 23 разрешения записи. Входами 6 и выходами 12 устройство соединяется с процессорными элементами 24 многопроцессорного устройства 25, а входами 19 - 23 - к устройству 26 управления вычислительным процессом системы.

Устройство работает следующим образом, На вход 21 подается потенциал, устанавливающий регистры 15 в режим записи информации по входам 6, и производится запись информации из процессорных элементов 24. Затем на входе 21 устанавливается потенциал, переводящий регистры 15 в режим работы по вторым информационным входам. На входе 20 устанавливается потенциал, запрещающий запись информации в регистры 15.

Элементарный цикл работы устройства состоит в следующем. На вход 19 подается потенциал, соответствующий выбранному направлению пересылки информации в обменнике 3. По-входам 22 и 23 производится запись информации в регистры 1 и 2. После записи управляющей информации в регистры 1 и 2 и информационные регистры 15 на вход 20 подается сигнал, обеспечивающий запись информации в регистры 15 по вторым информационным входам, при этом запись новой информации происходит в каналах, указанных регистром 2. Записываемая информация поступает из ближайщего по выбранному направлению пересылки канала, указанного регистром 1. Затем с задержкой, достаточной для перезаписи в каналах на входе 20, устанавливается потенциал, запрещающий перезапись информации по вторым информационным входам регистров 15. Величина задержки определяется временем распространения фронта сигнала с выхода регистра 15 первого канала до входа регистра 15 последнего канала при передаче информации через мультиплексоры 16 или с выхода регистра 15 последнего канала до входа регистра 15 первого канала, при передаче информации через мультиплексоры 18 и должна быть

больще этрго времени.

Если требуемый обмен информацией между каналами не удается произвести за один элементарный цикл, на регистры 1 и 2 заносится новая информация и производится следующий элементарный цикл обмена

информацией.

При использовании устройства в многопроцессорной вычислительной системе при необходимости осуществления обмена между процессорными элементами 24 устройство 26 инициирует запись информации в обменник 3 выдачей управляющих сигналов по входам 19-23. Затем в соответствии с программой обмена устройство 26 организует несколько элементарных циклов обмена информацией между каналами,

управляя перезагрузкой регистров 1 и 2. После заверщения программы обмена устройство 26 инициирует перепись информации из каналов в соответствующие процессорные элементы.

Таким образом, предлагаемое устройство при сокращенном объеме оборудования позволяет осуществлять размножение содержимого регистров 15 каналов по нескольким другим каналам в одном элементарном цикле работы устройства.

19 2021

23

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ, содержащее два управляющих регистра и М каналов, первые информационные входы и выходы которых образуют соответственно группы информационных входов и выходов устройства, вторые информационные вход и выход i-ro канала (i 1, М-1) подключены соответственно к третьим информационным выходу и входу (i-f 1)-го канала, вторые информационные вход и выход- М-го канала соединены соответственно с третьими информационными выходом и входом первого канала, а каждый канал включает два мультиплексора и информационный регистр, первый информационный вход которого является первым информационным входом канала, а выход подключен к первым информационным входам первого и второго мультиплексоров, выходы которых являются соответственно вторым и третьим информационными выходами канала, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в каждый канал устройства введен третий мультиплексор, причем входы задания режима обмена каналов подключены к соответствующим выходам первого управляющего регистра, вход которого является входом задания режима обмена устройства, входы разрещения записи каналов подключены к соответствующим выходам второго управляющего регистра, вход которого является входом разрещения записи устройства, входы задания направления обмена, синхронизации и разрещения записи каналов соединены соответственно с входом задания направления обмена устройства, входом синхронизации устройства и входом разрещения записи устройства, а в каждом канале управляющие входы первого и второго мультиплексоров соединены с первым управляющим входом канала, а вторые информационные входы - соответственно с вторым и третьим информационными входами канала, первый и второй информационные входы третьего мультиплексора соединены соответственно, с третьим и вторым информационными входами канала, управляющий вход - с третьим управляющим входом канала, а выход- с вторым информационным входом инфороо мационного регистра, выход которого яв) ляется первым информационным выходом канала, а синхронизирующий вход и вый и второй, входы управления записьюvj соответственнр соединены с одноименными входами каналов.