Вычислительная система последовательного действия Советский патент 1978 года по МПК G06F15/16 

(54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники. Известны вычислительные системы 1, в которых связь между вычислительными машинами осуществляется с помощью блоков управления. Недостатком такой вычислительной системы является значительный объем аппаратурных затрат на схемы управления и большое количество связей между вычислительной «3шиной и схемой управления. Наиболее близкой по технической сущности к данной является вычислительная система 2, содержащая п вычислительных машин, п блоков управления и регистры сдвига. В этой вычислительной системе при обращении к одной из вычислительных мащин, канал связи прерывается, что не позволяет осуществлять обращение сразу к нескольким вычислительным машинам. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы и повышение коэффициента использования оборудования. Это достигается тем, что в предлагаемой вычислительной системе последовательного дейч ствия информационный выход j-й (где j-l,2,..,n) вычислительной машины соединен с первым информационным входом j-ro блока управления, вход j-ro регистра сдвига (j 1,2....,п) соединен с выходом j-ro блока управления, а выход со вторым информационным входом (J + 1)-го блока управления и с информационным входом (j + 1)-и вычислительной машины, выход п-го регистра сдвига соединен со вторым информационным входом первого блока управления, управляющий выход j-й вычислительной машины соединен с управляющим входом j-ro блока управления, выход синхронизации одной из п вычислительных машин соединен со входами синхронизации остальных (п - 1) вычислительных машин. На чертеже представлена блок-схема вычислительной системы последовательного действия, где 1-3 - вычислительные машины последовательного действия; 4-6 - блоки управления; 7-9 - регистры сдвига. Система работает следующим образом. Обмен информацией между вычислительными машинами системы осуществляется с помощью регистров 7, 8, 9 сдвига и блоков 4, 5, б управления. Для этого информация в последовательно соединенных регистрах сдвига циркулирует последовательно, проходя через вес вычислительные машины системы. Период циркуляции информации в регистрах оперативной памяти системы, кратен циклу работы одной вычислительной машины системы. Для осуществления циркуляции информации в регистрах сдвига 7, 8, 9 на управляющие входы вентилей блоков управления .4, 5, 6 с устройства управления каждой вычислительной машины системы поступают сигналы, обеспечивающие прохождение информации с выхода каждого предыдущего регистра сдвига 7, 8, 9 через блоки 4, 5, 6 на входы последующего. Причем блоки. 4, 5, 6 работают следующим образом. Если сигнал с устройства управления вычислительной машины, например, логический нуль («О), то разрешается циркуляция информации в регистрах сдвига 7, 8, 9 и запрещается прохождение информации с информационного выхода вычислительной машины на вход регистра сдвига 7, 8 или 9, если единица («1), то запрещается циркуляция информации в регистрах сдвига 7, 8, 9 н разрешается прохождение информации с информационного выхода вычислительной машины на вход регистра 7, 8 или 9. Таким образом, при поступлении на управляющий вход блоков управлёиия 4, 5 или 6 «единицы производится запись информации из вычислительной машииы в регистры сдвига. С выхода каждого регистра сдвига информация поступает на информационный вход вычислительной машины. Синхронизация вычислительных машин системы осуществляется подачей импульсов синхронизации с выхода синхронизации любой рычислительиой машины на входы синхрониза&ИИ остальных вычислительных машин, либо с выхода синхронизации каждой предыдущей вычислительной машины на вход синхронизации каждой последующей. Предлагаемая вычислительная система последовательного действия обеспечивает обмен информацией между вычислительными машинами системы и ее обработку. Виды информации, под.тежащие обработке в вычислительных мащинах системь : идентификатор (номер) вычислительной машины, которая должна производить вычисления;исходные данные, необходимые для вычислений указанной вычислительной машины; информация о характере вычислений (начальный адрес программы), которые должна ... производить указанная вычислительная машина; .. указание о приеме информации в данную вычислительную мащину; указание о исполнении задания дайной вычислительной машиной. Для осуществления обмена информацией и ее обработки в вычислительной системе каждая вычислительная машина системы работает в режимах ожидания, прерывания, записи ииформации-в регистры сдвига 7, 8, 9. Указанные режимы осуществляются программным путем. По программе режима ожидания вычислительная машина, системы производит обращен кие к шине связи, т. е. прием информации с регистров сдвига в вычислительные машины с целью выявления в информ;ации, поступающей на вход данной вычислительной машины, идентификатора вычислительной мащины. Если идентификатор вычислительной машины, указанный в поступившей информации, совпадает, то производится прием последующей информации с выхода регистра сдвига 7, 8 или 9 в оперативную память вычислительной машины, выдача сигнала о приеме информации, анализ информации, и по результату анализа - вычисление по программе, указаииой в принятой информации. Если данная вычислительная машина не обнаружила свой идентификатор, то осуществляетс я переход к началу программы режима ожидания и операция поиска своего идентификатора продолжается. В режиме прерывания осуществляется включение в программу вычислений, производимых дайной вычислительной машиной, программы обнаружения идентификатора в информации, поступающей на ее вход. Предположим, что данная вычислительная машина производит вычисления по своей программе. В определенных местах программы включается программа обнаружения идентификатора этой вычислительной машины и, если эта вычислительная машина не обнаружила свой идентификатор, она продолжает вычисление по своей программе. Если данная вычислит ельная машина обнаружила свой идентификатор в информации, поступающей на ее вход, то программа вычислений, производимых в данный момент вычислительной машиной, прерывается, производится запоминание результатов вычислений прерванной программь и запоминание адреса возврата, т.е. адреса, по которому вычислительная машина продолжает вычисления по прерванной программе, затем осуществляется выполнение указаний, поступающих на вход данной вычислительнбй машины, и после их выполнения, вычисление по прерванной программе. Предлагаемая вычислительная система поз-воляет также использовать регистры сдвига 7, 8, 9 в качестве оперативного запоминающего устройства, доступ к которому имеют все вычислительные машииы системы. Таким образом, описанная вычислительная система при незначительных аппаратуриых затратах Позволяет производить обмен информацией между вычислительными мащинами системы и ее обработку. Эта система допускает возможиость- одновременного обращения к ряду входящих в нее вшислительных машин, при этом циркуляция информации в регистре сдвига не прерывается. Кроме того, применение одной и той же аппаратуры для передачи и хранения управляющей информации и исходных данных увеличивает эффективность использования оборудования. - (Описанная вычислительная система при незначительных аппаратурных затратах на ее реализацию позволяет решать различные задачи, например, инженерные расчеты, научиые расчеты,,статические расчеты, управление станнами, управление технологическими линиями, системы АСЦ и т.д., причем для решения различных по сложности задач возможно объединение в систему необходимого количества вычислительных машин, каждая из которых выполняет определенные задачи.

Для решения большинства задач уп|)авления, например управления станками, обычно предлагают применять миникомпьюторы с высоким быстродействием, последовательно обрабатыва1Д1Дие информацию каждого станка и имеющие возможность, прп необходимости, делать некоторые общие заключения о работе всего станочного парка в целом. Применение в такого типа задачах полностью распараллеленного управления, когда на каждый из станков может быть поставлена определенная автономная вычислительная машина, экономически оказывается очень выгодным, поскольку обеспечивает высокую надежность всей системы управления (выход из строя отдельного компьютора не приводит к остановке всего парка), существенно снижаются требования по -быстродействию к таким компьюторам.

Предлагаемая система, позволяющая, благодаря ничтожным аппаратурным затратам, объединить все микрокомпьюторы в систему, и дать таким образом возможность обрабатывать данные, общие для всего парка, позволяет pfcsKo повысить надежность такого типа системы, что приводит к возрастанию эффективности применения вычислительной техники в АСУТП.

Формула изобретения

Вычислительная система последовательного действия, содержащая п вычислительных машин, п блоков управления и регистры сдвига, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения коэффициента использования оборудования, информационный выход j-и (где j i,2,...,n) вычислительной машины соединен с первым информационным входом j-ro блока управления, вход j-ro регистра сдвига (j 1,2,...,п) соединен с выходом j-ro блока управления, а выход со вторым информационным входом (j + 1)-го блока управления и с информационным входом (j + 1)-й вычислительной машины, выход п-го регистра сдвига соединен со вторым информационным входом первого блока управления, управляющий выход j-и вычислительной машины соединен с управляющим входом j-ro блока управления, выход синхронизации одной из п вычислительных машин соединен со входами синхронизации остальных (п-1) вычислительных машин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Патент CLDA ЛГ 3699529, кл. 340-- 72.5, 1972.