Адаптивное вычислительное устройство

 

т и - т» r

О П -И--С: А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (и) 543941 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.05,74 (21) 2023920/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.01,77сюллетень № 3 (45) j3,ата опубликования описания 10.05.77 (51) И. К .

G06 F 15/00

Государственный комитет

Соввта Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УД)(681.325»5 (088. 8) Г. С. Цирамуа, Г. Н. Габашвили и В. А. Богатырев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Грузинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. B. И, Ленина (54) АДАПТИВНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известно адаптивное вычислительное устройство, содержащее блок обработки данных (операционный блок), запоминающий блок, 5 блок управления вводом-выводом и блок программного управления, который формирует управляющие сигналы и обеспечивает перераспределение различных функций между блоками, объединенными в систему (1).

Это устройство работает следующим образом: в процессе работы производится обнаружение неисправности в устройстве путем контроля каждого блока обработки по отдельности и определение неисправного блока 5 обработки и его диагностика средствами аппаратного и программного контроля. Инфор меция о состоянии неисправного блока обработки (номер отказавшего блока и тип функции) заносятся в запоминающий блок. 3апускается блок программного управления (блок управления реконфигурацией), производящий обмен функциями между блоками обработки в зависимости от состояния запоминающего блока, в котором хранится но- >5 мера всех отказавших ранее блоков обработки и типов функций, которые они выполняли.

После определения блоков обработки, способных к обмену функциями, происходит обмен кодов настроек этих блоков, хранимых .в специально предназначенном для этого регистре. Для осуществления перечисленных операций требуется сложная система контроля специального оборудования и значительные затраты машинного времени.

Известно. также устройство содержащее последовательно соединенные блоки выполнения операций, выход последнего из ко торых подключен к информационному входу блока вывода данных, первый выход которого соединен с выходом устройства, второй выход - со входом блока контроля первый в выход блока контроля подключен ко входу распределителя функций, выходы которого подключены соответственно к управляющим входам блоков выполнения операций (2j.

В этом устройстве непрерывно проверяют выполнение всех функций и в случае прекращения выполнения системой суммар543941 ной функции вследствие потери способности выполнить свою (в данном цикле) элементар« ную функцию каким-либо бпоком блок контроля вырабатывает сигнал, который посту» пает на распределитель функций, и в системе происходит автоматическое перераспределение функций между блоками, с тем чтобы система восстановила способность выполнения суммарной функции. При следующем прекращении выполнения суммарной 0 функции в системе опять происходит пере» распределение элементарных функций между двумя блоками, и т.д.

Однако данное устройство обладает недостатками, которые заключаются в следую- 1 шем, блок контроли, определяющий неисправный блок, спожен. Распределитель функций также сложен, так как должен производить переключение в соответствии с информацией, поступающей от блока контроля, о но- 2е мере неисправного блока, кроме того, требуется запоминание неработоспособных состояний каждого блока, что также усложняет распределитель функций.

В устройстве затрачивается большое вре-2s мя на адаптацию, которая складывается из времени обнаружения факта неправильной работы; установпения блока, не раализующего возложенную на него элементарную функ.цию;нахождения блока, который мог бы вы- 30 полнить элементарную функцию, и установления, какую энем ентарную функцию выполняет найденный блок установления, способен ли найденный блок выполнить элементарную функ» цию, которую выполнял неисправный блок. 35

После выполнения перечисленных действий производится перестройка системы, заключающаяся в перераспредепении элемен тарных функций между блоками.

11елью изобретения явпяется сокраше- 40 ние времени перестройки устройства.

Это достигается тем, что в устройство введены блок формирования тестовых сигна лов и блок ввода данных, вход которого подключен ко входу устройства, выход 4> соединен с первым входом первого блока выполнения операций, второй вход которогО соединен с информационным выходом блока формирования тестовых сигналов, первый вход которого подключен ко второму выходу 50 блока контроля, второй вход — к управпяющему входу устройства, выходы - соединены соответственно с управляющими входами блоков ввода данных и вывода данных.

Блок контроля проверяет правильность функционирования во время тестирования, вырабатывая сигнал правильной ипи неправильной работы вычислительного устройства без поиска блока, который не реализует возложенную на него функцию. Распределитель функций осуществляет поспедовательное перераспределение функций, воз« ложенных на блоки выполнения операций (метод поспедовательного перебора), Это позвопяет упростить схемы контропя и распределителя функций.

Диагностика неисправности не происходит, что приводит к сокращению времени на поиск неисправного блока (потерявшего способность выполнять в данном цикле возпоженную на него функцию) и анализ блоков на их способность к обмену функциями

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит блоки выполнения операций 1= 3.-i-k блок 2 вывода данных

7 Ф блок контроля 3, распределитель функции 4, блок 5 формирования тестовых сигналов, блок 6 ввода данных, вход 7, выход 8 и запускающий вход 9 устройства.

Устройство может работать в двух режимах: рабочем и тестирования. В режим тестирования устройство входит через опредепенные промежутки времени, при поступпении сигнала на вход 9 и далее на вход блока формирования тестовых сигналов. Сиг налом. на входе 9 бпок 5 вырабатывает сигнал, подаваемый на блок 6 ввода данных, бпокируюший прохождение операнды на вхо» ды блока 1 выполнения операций и взамен подается некоторый тест от блока 5. Пос« ледний выдает также сигнал на блок вывода данных 2, блокируя выдачу результатов вычисления во время тестлрования; последние поступают в блок контроля 3, осуществляющий сравнение эшения с заранее известными дня дан7.ого теста резупьтатами, хранимыми в блоке контроли 3.

В случае их несовпадения, а это .происходит, если какой-пибо блок перестает выполо нять возложенную на него функцию, на выходе блока контроля 3 вырабатывается сигнап, запускающий распределитель функций

4, осуществляющий перераспределение функций между блоками 14- j=l(. Затем снова происходит вычисление при подаче теста на входы бпока 4=3, сравнение результатов, и в случае несовпадения перераспределение функций. Процесс повторяется пока резуш таты вычислений и заранее йзвестный ответ не совпадут, т.е. не возобновится пра вильное функционирование вычислительного устройства.

При совпадении ркзультата вычислений и заранее правильного результата, хранимо1 о в бпоке контроля 3, на его выходе появля ется сигнал, поступающий на блок 5 и отключающий его. Устройство переходит в ра« бочий режим до следующего поступления

843941 сигнала на вход 9. В рабочем режиме бло» ки ввода данных 6 и вывода данных 3 разблокированы, цепь обратной связи (блок контроля 3, распределитель функции 4, блок

5) отключена, и устройство работает как обычное вычислительное устройство.

Промежутки времени между тестированием зависят от условий работы устройст» ва и в пределе блок 5 может запускаться перед каждой операцией. Перед началом ра- 10 боты специальной настройки блоков выполнения операпий не требуется, так как распределитель функций 4, при тестировании с которого и начинается функционирование устройства, производит настройку блоков 15 автоматически.

Каждый блок при определенном распределении выполняет одну элементарную функц по из множества.

Возможность функционирования устройства исчерпывается при определенных соч таниях неблагоприятных ситуаций, вызвавших нарушение всех возможных путей реализации суммарной функции. Такие ситуации возникают когда: все блоки 1 потеряли способность выполнять какую-либо функцию одного типа или 1=(4- 31 блок неспособен выполнять функции двух типов, или 1 к-2) блоки не могут выполнять функции трех типов и т. д. Последний случай — один из блоков потерял способность выполнять функции всех К видов.

Распределитель функций 4 представляет собой генератор перестановок, который

35 последовательно перебирает все возможные перестановки функций, которые одновременно служат и кодами настроек на реализацию суммарной функции. Поэтому в устройстве в построении аапоминаюших блоков

40 для хранения перестановок кодов нет надобности и, следовательно, нет необходимости в многократном обращении к запомь нающему блоку, Технико-экономическая эффективность, 4> получаемая в результате применения устройства, заключается в сокрашении времени перестройки (адаптапии) за счет сокрашения количества выполняемых операций поиска, диагностики блоков выполнения операций и перераспределения выполняи емых функций.

Формула изобретения

Адаптивное вычислительное устройство, содержащее последовательно соединенные блоки выполнения операций, выход последнего из которых подключен к информационному входу блока вывода данных, первый выход которого соединен с выходом устройства, второй выход - со входом блока контроля, первый выход блока контроля подключен ко входу распределителя функций, выходы которого поключены соответственно к управляющим входам блоков выполнения операций, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью сокрашения времени перестройки устройства, в него введены блок формирования тестовых сигналов и блок ввода данных, вход которого подключен ко входу устройства, выход соединен с первым входом первого блока выполнения опе» раций, второй вход которого соединен с информационным выходом блока формирования тестовых сигналов, первый вход которого подключен ко второму выходу блока контроля, второй вход - к управляющему входу устройства, выходы соединены соответственно с управляющими входами блоков ввода данных и вывода данных.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции ¹ 2184656, М.Кл

606 Х 15/16 11/00,опубликован 01.02.74.

2. Авторское свидетельство СССР № 363091, М.Кл Q 06 f 11/00от 14.07.69.

543941

Составитель A. Жеренов

Редактор Ф. Хлебников Техред А. Демьянова Корректор И, Гоксич

Заказ 872/64 Тираж 818 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4