ЭЛЕМЕНТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ Советский патент 1970 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к области вычислительной техиики и может быть применено шри построении высоконадежных вычислительных и за поминающих сред.

Известный элемент вычислительной среды, содержащий регистр СДВига, логические -схемы «И, «ИЛИ и инвертор, .позволяет изменять конфигурацию путей передачи информации и локализовать неиаправность соседнего элемента.

Такой элемент может передавать информацию мастройки только К/2 соседним элементам (К - общее ЧИСЛО соседних элементов). Это приводит к тому, 1ЧТО при некоторых видах отказов (например, при отказе вертикальной и горизонтальной цепочек элементов, которые образуют одну цепочку) невозможно управлять состоянием элементов, расположенных в прямоугольнике тХп, где т - длина вертикальной, а п - длина горизонтальной цепочек. Это снижает надежность операции настройки элемента среды. Такой элемент не позволяет также производить настройку всей вычислительной Ореды по одной щепочке (по одному входу), что уменьщает гибкость настройки.

Цель изобретения - создание высоконадежного элемента вычислительной среды.

базе предлагаемого элемента, можно передавать настроечную информацию по любым возможным направлениям. Это дает возможность локализовать любую неисправность в вычислительной среде независимо от ее вида, а также позволяет производить настройку вычислительной среды по одной цепочке (по одному входу).

На чертеже представлена функциональная

схема элемента вычислительной среды «Hi- Ид - логические схемы, реализующие операцию «коньюнкция, «ИЛИ - «ИЛИя - логические схемы, реализующие операцию «дизъюнкция ; «НЕИ - -«НЕИ - логические схемы, реализующие функцию штрих Шеффера, - линии задержки.

Выходы /-4 - возбуждающие входы элемента - предназначены для установки в единицу триггеров выбора 1направлен1ия.

На настроечные входы 5-8 элемента поступают сигналы с настроечных выходов соседних элементов среды или извне. С возбуждающих выходов 9-12 элемента сигналы поступают на соседние элементы среды для установки в

единицу их триггеров выбора направления, с настроечных выходов 13-16 элемента сниД1ается (настроечная информация (код настройки) на соседние элементы среды. Них элементов среды или извне. С логических выходов 21-24 элемента снимается информация, обработанная логическим элементом среды. Вход 25 предназиачен для установки в нуль триггеров выбора направлений, .вход 5 26 - для подачи И1моульса, который разрешает содержимое регистра сдвига передать на выходы 9-12, IB ход 27 - для лодачи сдвигающих управляющих и миульсов, вход 28 - для подачи сигнала, -разрешающего подать Ю сдвигающие управляющие импульсы, поступающие по входу 27 1В регистр сдвига. Входы 25-28 подключены ,к выходам 29-32 источников управляющих импульсов. Триггеры TI-Тц образуют память выбора 15 паправлений и управляют цепями приема информации, поступающей по входам 5-8. Если триггеры TI-Тц находятся в состоянии «единица, то информация, поступающая по входам 5-8, через схемы , подается в регистр сдвига. Эти же триггеры совместно с сигналом, подаваемым по входу 28, управляют цепями выдачи информации на воэбуждающие выходы 9-12, а также через схемы «ИЛИ.2 «Яд управляют подачей в ре-25 гистр сдвига сдвигающих импульсов, поступающих яа вход 27. Триггеры TS-TS совместно с линиями задержки образуют регистр сдвига; логические схемы «НЕИ - «НЕИ, образуют логический элемент. Регистр сдвига совместно с сигналом, оодаваемым до входу 26, и с Т1риггеро.м выполняет функцию выбора направления установки в «единицу триггеров выбора направлений со-35 седних элементов. Вьгбор направления осуществляется еледующим образом. Если «единица находится в первом разряде регистра сдвига (один из триггеров также находится в состоя-40 нии «единица), то лри подаче разрешающего сигнала иа вход 26 она лостлчпает через схему «Ие на выход 9 - осуществляется выборка первого напра.влепия; есл.и «единица находится IBO втором разряде регистра сдвига, то при подаче разрешающего сигнала «а вход 26 она поступает через схему «И-, на выход 10 - осуществляется выборка второго направления и т. д. Таким образом, в зависимости от положения «единицы в регистре .сдви- 50 га выбирается одно из возможных направлеНИИ для установки в «единицу триггеров .выбора направлений последующего (соседнего) элемента среды. Регистр сдвига выполняет также функцию 55 запаминания кода настрой.ки логического элемента. Этот код подается iC выхода каждого разряда регистра сдв1ига на схемы «HEMi - «НЕИ, т. е. на управляющие входы логического элемента. Для установки регистра сдвига в состояние «нуль иеобходимо установить IB «нуль триггеры выбора направлений либо подать сиг60щий сигнал иа вход 28 и сдвигающие управляющие импульсы - на вход 27. Один из возможпых алгоритмов работы предлагаемого элемента вычислительной среды, а следовательно, и самой вычислительной среды, складывается из следующих основных этапов: установка в «еуль триггеров выбора направлений;установка в «нуль регистра сдвига; возбуждение триггеров выбора .направления элемента вычислительной среды, расположенного на виещней стороне вычислительной среды; запись сигнала, соответствующего логической едииице, в первый разряд регистра сдвига возбуждеиного эле мента среды; выбор требуемого направления для возбуждения триггера вьгбора направления последующего элемента среды; прием «единицы в репистр сдвига возбуждеииого элемента, триггер вьгбора направления которого па пятом шаге получил возбуждение. Bbii6op направления возбуждения триггера вьгбора направления последующего элемента среды и т. д. до тех пор, пока не будут установлены в «единицу триггеры выбора направления требуемой цепочки элементов среды;за;пись в репистр сдвига первого элемента цепочки кода настройки логического элемента последнего элемента цепочки; сдвиг кода настройки с регистра первого элемента цепочки в регистр второго элемента цепочки и запись IB регистр сдвига первого элемента цепочки кода настройки логического элемента предпоследнего элемента цепочки и т. д. до тех пор, пока все логические элементы цепочюи не будут .настроены на требуемое состояние. Лредлагаемый элемент позволяет настраивать вычислительную среду как по одной, так и по нескольким цепочкам. Возможность настройки всей вычислительной среды по одной цепочке увеличивает гибкость настройки и, сле.довательно, повыщает надежность вычислительной среды. Последяяя, выполненная на предлагаемых элементах, молсет быть использована и в качестве вапомииающей среды. Для такой запоминающей среды характерным является то, что кал :дый ее элемент может быть использован .в качестве ячейки памяти. Это существенно снижает сложность цифровых схем, реализованных в среде. С целью повышения надежности цепей питания и управляющих цепей, каждая из этих цепей выполнена в виде сетки из проводников с контактами в местах пересечения. Таким образом, каждая из цепей питания и управления представляет собой сильно связанный Предмет изобретения I. Элемент (вычислительной среды, содержа(й регистр сдвига, логические схемы «Я, 5 ЛИ и инвертор, отличающийся тем, что, целью лавышения надежности, в нем наюечные входы элемента Соединены через ;:мы «Я со входами схемы «ИЛИ, выход горой соединен со входом регистра сдвига, рые входы схем «Я соединены с выхода10триггеров выбора -направлений, с которытакже соединены входы схемы «ИЛИ, ход схемы «ИЛИ соединен с первыми вхоми схем «Я выбора направлений и с пер15м в ходом схемы «Я, второй вход которой эдинен с первым источником уиравляющих гналов, а один из входов схемы «ИЛИ гдинен с выходом второго источника унрав20ющих сигналов. 2. Элемент по л. 1, отличающийся тем, , с целью повышения надежности, вторые входы схем «Я выбора Направлений соединены с выходами триггеров регистра сдвига, с которыми также соединены унравляющие входы логического элемента, вторые входы логического элемента соединены с логическими входами, а третьи входы схем «Я выбора направлений - с выходом третьего источника управляющих сигналов, выходы схем «Я соединены с возбуждающими выходами и с каждым управляющим входом триггеров регистра сдвига соединен выход схемы «Я, настроечные выходы связаны с выходом регистра сдвига, первые входы триггеров выбора направлений - с возбуждающими входами, а вторые входы этих триггеров - с выходом четвертого источника управляющих сигналов, выходы логического элемента являются выходами элемента вычислительной среды.

2