УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН Советский патент 1968 года по МПК G06F15/16 

Известны цифровые вычислительные системы с головной производительной машиной - диспетчером.

Предложенное устройство содержит блок импульсных каналов обмена с шинами обмена, информационной шиной, шинами, вентилями и сборками для приема и передачи информации, схемой совпадения потенциалов передачи и разбиения и блок потенциальных каналов управления с шинами признака и разбиения, схемами совпадения и сборкой трансляции признаков и инвертором и отличается от известных тем, что информационные шины каждой вычислительной машины соединены в блоке импульсных каналов обмена с входом вентиля выдачи информации в левую машину. Управляющий вход вентиля выдачи информации соединен с шиной потенциала передачи, а его выход - с одним из входов оборки передачи информации влево. Второй вход сборки передачи соединен с выходом вентиля, входы которого подключены к информационной шине приема информации из правой машины и шине потенциала разбиения. Выход сборки передачи информации влево соединен с шиной передачи информации и с входом вентиля приема информации из правой машины, управляющий вход которого подключен к шине потенциала приема. Выходы вентилей приема из правой и левой машин соединены с входами сборки, выход которой подключен к информационной шине собственной машины, соединенной с входом вентиля выдачи информации вправо. Входы вентиля приема из левой машины подключены к шине потенциала приема и шине приема информации из левой машины. Управляющий вход вентиля выдачи информации вправо соединен с выходом схемы совпадения, входы которой подключены к шинам потенциалов передачи и разбиения. Выход вентиля выдачи информации в правую машину соединен с одним из входов сборки, второй вход которой подключен к выходу вентиля ретрансляции, соединенному с шинами передачи информации из левой машины и шиной разбиения. Выход сборки соединен с шиной передачи информации вправо. Шина признака собственной машины блока потенциальных каналов управления соединена с входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с шиной разбиения системы в данном месте, а выход подключен к одному из входов оборки трансляции признака системы влево. Второй вход сборки трансляции соединен с выходом схемы совпадения трансляции признака системы из правой машины, входы которой подключены к шине признака из правой машины, к шине признака собственной машины и к выходу инвертора, присоединенного к шине разбиения системы. Выход сборки трансляции признака системы влево присоединен к признака левой машины и к входу схемы совпадения, выход которой подключен к шине обобщенного признака всей системы собственной машины, а два дополнительных входа соединены с шиной трансляции признака из левой машины и шиной признака собственной машины. Шина признака собственной машины, шина трансляции признака из левой машины и выход присоединенного к шине разбиения инвертора подключены к входам схемы совпадения, выход которой соединен с шиной трансляции признака в правую машину.

Это позволило повысить экономичность вычислительных систем без головной производительной машины - диспетчера.

На фиг. 1 приведена схема блока импульсных каналов обмена; на фиг. 2 - схема блока потенциальных каналов управления.

Блок импульсных каналов обмена служит для обмена информацией между машинами.

Обмен информацией в системе осуществляется по двум направлениям: справа налево и слева направо.

Импульсный канал обмена состоит из шин 1, 2 обмена с правой ЭВМ; шин 3, 4 обмена с левой ЭВМ; информационной шины 5 собственной ЭВМ; шины 6 потенциала приема информации в собственную ЭВМ; шины 7 потенциала передачи информации из данной ЭВМ; шины 8 потенциала разбиения системы; вентиля 9 ретрансляции информации справа налево; сборки 10 передачи информации влево; вентиля 11 выдачи влево информации собственной ЭВМ; вентиля 12 приема информации в собственную ЭВМ справа; вентиля 13 приема информации в собственную ЭВМ слева; сборки 14 приема информации в собственную ЭВМ; вентиля 15 ретрансляции информации слева направо; вентиля 16 выдачи информации вправо, собственной ЭВМ; сборки 17 выдачи информации вправо; схемы совпадения 18 потенциалов передачи и разбиения.

Информационная шина 5 собственной ЭВМ соединяется с входом вентиля 11, управляющий вход которого подключен к шине 7 потенциала передачи, выход вентиля 11 подан на вход сборки 10, второй вход которой соединен с выходом вентиля 9, на входы которого поданы шина 1 обмена информации справа и шина 8 потенциала разбиения; выход сборки 10 соединен с шиной 3 обмена с левой ЭВМ. Шина 5 собственной ЭВМ соединена с входом вентиля 16 передачи информации вправо, управляющий вход которого соединен с выходом схемы совпадения 18, входы которой соединены с шинами 7 и 8; выход вентиля 16 подключен к одному из входов сборки 17 передачи информации вправо, второй вход которой соединен с выходом вентиля 15, на входы которого подключены шина 4 обмена с левой ЭВМ и шина 8 потенциала разбиения; выход оборки 17 соединен с шиной 2 обмена с правой ЭВМ. Шина 5 собственной ЭВМ соединена с выходом сборки 14, входы которой подключены к выходам вентилей 12, 13, управляющие входы которых соединены с шинами 3, 4 обмена с левой ЭВМ и шиной 6 потенциала приема.

В информационном канале каждой машины информация передается по следующим направлениям:

а) прием информации из правой ЭВМ;

б) прием информации из левой ЭВМ;

в) выдача информации в правую ЭВМ;

г) выдача информации в левую ЭВМ;

д) ретрансляция информации справа налево;

е) ретрансляция информации слева направо.

Информация из собственной ЭВМ передается с шины 5 на вентиль 11 (по разрешающему потенциалу с шины передачи), с выхода вентиля 11 поступает на сборку 10 и шину 3 для передачи информации в левую ЭВМ. Для передачи в правую ЭВМ информация с шины 5 через вентиль 16, если в данный момент есть разрешение со схемы совпадения 18, т.е. идет передача я система в данном месте не разбита, поступает на сборку 17 и шину 2 для передачи вправо.

Ретрансляция информации справа налево осуществляется с шины 1 через вентиль 9, если в этом месте система не разбита, и через сборку 10 на шину 3. Ретрансляция информации слева направо производится с шины 4 через вентиль 15 при отсутствии потенциала разбиения на шине 8, через сборку 17 на шину 2 связи с правой ЭВМ.

Прием информации справа осуществляется с выхода сборки 10 через вентиль 12 по разрешающему потенциалу приема с шины 6 и с выхода оборки 14 на шину 5. Аналогично информация с левой ЭВМ поступает с шины 4 обмена с левой ЭВМ через вентиль 13 по потенциалу приема с шины 6 на сборку 14, которая транслирует информацию на шину 5.

При принятом способе разбиения системы на подсистемы потенциалом с шины 8 потенциала разбиения информация в правую машину может быть передана только при разрешающем потенциале с этой шины, что в равной мере относится я к принимаемой информации из правой машины.

Все шины блока импульсных каналов обмена идентичны.

Блок потенциальных каналов управления является основным блоком устройства сопряжения и служит для вырабатывания специальных обобщенных признаков системы. Обобщенные признаки всей системы формируются, учитывая аналогичные признаки в каждой машине.

Такими признаками могут быть признаки готовности к настройке всей системы, или признаки готовности всей системы к обмену информацией, или признак «знака», «нуля», «переполнения» всей системы.

Любой из этих каналов состоит из шин 19, 20 распространения признака в (из) левую ЭВМ; шин 21, 22 распространения признака в (из) правую ЭВМ; шины 23 разбиения системы; шины 24 признака собственной ЭВМ; шины 25 обобщенного признака системы, поступающего в собственную ЭВМ; оборки 26 трансляции признака влево; схемы совпадения 27 трансляции признака справа налево; схемы совпадения 28 трансляции признака влево из собственной ЭВМ при разбиении; схемы совпадения 29 трансляции признака слева направо; схемы совпадения 30 для выработки общего признака системы в данной ЭВМ; схемы инвертора 31 признака разбиения в данном месте системы.

Шина 24 признака собственной ЭВМ (например, «знака») соединена со входом схемы совпадения 29, к остальным входам которой подсоединена шина 20 и выход инвертора 31, на вход которого подключена шина 23 разбиения системы в данном месте; выход схемы совпадения 29 соединен с шиной 22.

Шина 24 признака собственной ЭВМ соединена со входом схемы совпадения 28, ко второму входу которой подсоединена шина 23 разбиения; выход схемы совпадения 28 соединен с одним из входов сборки 26; второй вход сборки 26 соединен с выходом схемы совпадения 27, три входа которой подключены к шине 21, к выходу инвертора 31, к шине 24 признака собственной ЭВМ; выход сборки 26 соединен с шиной 19.

Шина 25 обобщенного признака системы в данной ЭВМ подсоединена к выходу схемы совпадения 30, входы которой соединены с шиной 20, с выходом сборки 26, с шиной 24 признака собственной ЭВМ.

В системе потенциальные шины управления, служащие для трансляции в любую машину системы управляющей информации, являются двусторонними: одна шина передает управляющий потенциал слева направо, а вторая справа налево.

Если в данной ЭВМ сформирован признак, участвующий а формулировании какого-то обобщенного признака системы; то с шины 24 признака собственной ЭВМ потенциал поступает на вход схемы совпадения 29 и в зависимости от потенциала разбиения с выхода инвертора 31 (на вход которого подается потенциал с шины 23 разбиения) и состояния этого же признака в левой машине (потенциал с шины 21), потенциал этого признака всех левых машин с выхода схемы совпадения 29 через шину 22 распространяется в правую часть системы.

В левую часть системы потенциал распространяется двояко, учитывая разбиение системы в данном месте.

Если система разбита в данном месте, то признак собственной ЭВМ с выхода схемы совпадения 28, на входы которой поданы потенциалы с шин 23 и 24, через сборку 26 и шину 19 распространяется влево. Если система в данном месте не разбита, то признак собственной ЭВМ с выхода схемы совпадения 27, на входы которой поданы еще потенциалы из правой соседней машины с шины 21 и инвертированный признак разбиения инвертора 31, подается на второй вход сборки 26, выход которой связан с шиной 19, идущей влево.

Потенциал обобщенного признака (например, «знака») всей системы распространяется в собственную ЭВМ через шину 25 с выхода схемы совпадения 30, учитывающей состояние машин слева, справа и собственной ЭВМ (шина 24, 20 и выход оборки 26).

Таким образом, схема совпадения 27, сборка 26 и шины 21, 19 ретранслируют сигналы справа налево; схема совпадения 29, шины 20, 22 ретранслируют сигналы слева направо; схема совпадения 30 формирует сигнал признака в собственную ЭВМ.

Устройство для сопряжения цифровых вычислительных машин в однородную вычислительную систему, содержащее блок импульсных каналов обмена с шинами обмена, информационной шиной, шинами, вентилями и сборками для приема и передачи информации, схемой совпадения потенциалов передачи и разбиения и блок потенциальных каналов управления с шинами признака и разбиения, схемами совпадения и сборкой трансляции признаков и инвертором, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности вычислительных систем без головной производительной машины-диспетчера, информационные шины каждой вычислительной машины соединены в блоке импульсных каналов обмена с входом вентиля выдачи информации в левую машину, управляющий вход вентиля выдачи информации соединен с шиной потенциала передачи, а его выход - с одним из входов сборки передачи информации влево; второй вход сборки передачи соединен с выходом вентиля, входы которого подключены к информационной шине приема информации из правой машины и шине потенциала разбиения; выход сборки передачи информации влево соединен с шиной передачи информации и с входом вентиля приема информации из правой машины, управляющий вход которого подключен к шине потенциала приема; выходы вентилей приема из правой и левой машин соединены с входами сборки, выход которой подключен информационной шине собственной машины, соединенной с входом вентиля выдачи информации вправо; входы вентиля приема из левой машины подключены к шине потенциала приема и шине приема информации из левой машины; управляющий вход вентиля выдачи информации вправо соединен с выходом схемы совпадения, входы которой подключены к шинам потенциалов передачи и разбиения; выход вентиля выдачи информации в правую машину соединен с одним из входов сборки, второй вход которой подключен к выходу вентиля ретрансляции, соединенному с шинами передачи информации из левой машины и шиной разбиения; выход сборки соединен с шиной передачи информации вправо; шина признака собственной машины блока потенциальных каналов управления соединена с входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с шиной разбиения системы в данном месте, а выход подключен к одному из входов сборки трансляции признака системы влево; второй вход сборки трансляции соединен с выходом схемы совпадения трансляции признака системы из правой машины, входы которой подключены к шине признака из правой машины, к шине признака собственной машины и к выходу инвертора, присоединенного к шине разбиения системы; выход сборки трансляции признака системы влево присоединен к шине признака левой машины и к входу схемы совпадения, выход которой подключен к шине обобщенного признака всей системы собственной машины, а два дополнительных входа соединены с шиной трансляции признака из левой машины и шиной признака собственной машины; шина признака собственной машины, шина трансляции признака из левой машины и выход присоединенного к шине разбиения инвертора подключены к входам схемы совпадения, выход которой соединен с шиной трансляции признака в правую машину.