Вычислительная структура

 

T . r: . ° .. "ч»» !

OnИСЛНИИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскии

Социал нстнмескии

Республик к фетовском свидетельств (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 14.04.77 (21) 2475644/18 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25,04.79.Áþëëåòåíü М

Дата опубликования описания 28.04

G 06 Р 15/00

Гоеударстеенный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий

) УДК 681.325 (088.8) Н. Ф. Головченко, М. А. Кочаров, М. А. Лапшин, О. Б. Ма саревич и В. Г. Шмидт. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СТРУКТУРА

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть ис-, пользовано при построении вычислительных систем (ВС) большой производительности.

Известно устройство fl), содержащее блок управления, коммутатор, решающие блоки.

Недостатком известного устройства является большой объем оборудования.

Наиболее близким по сущности техническим решением задачи является вычислительная структура, содержащая блок управления,первый и второй выходы которого соединены с первыми входами блока преобразования и хранения данных и блока ввода-вывода информации, соединенных между собой двухсторонними связями, третий выход блока управления соединен с первым входом логического коммутато10 ра, соединенного двусторонними связями с решающими блоками, соединенными с блоком управления, первый и второй входы каждого решающего блока соединены с первым и вторым выходами блока ввода-вывода, второй вход которого соединен с первым выходом каждого решающего блока, каждый решающий блок содержит арифметический узел, коммутатор, память, схему сравнения, выход которой соединен с первым входом коммутатора, второй вход и выход которого соединены с первым входом и выходом решающего блока, первые входы памяти и схемы сравнения соединены со вторым входом решающего блока, выход памяти соединен со втОрым входом схемы сравнения, коммутатор соединен двусторонней связью с арифметическим узлом, арифметический узел каждого решающего блока соединен двусторонней связью с логическим коммутатором t21.

Недостатком известной структуры является недостаточно рациональное использование оборудования.

Целью изобретения является повышение коэффициента использования оборудо» вания.

658565

Поставленная цель достигается тем, что в вычислительную структуру введены узел формирования управляющего слова, регистр хранения управляющего слова, первые входы которых соединены с треть- 5 им выходом блока управления, первый выход узла формирования управляющего слова непосредственно, а второй выход— через регистр хранения управляющего" слова соединены со вторым и третьим

10 входами логического коммутатора, входы узла формирования управляющего слова соединены со вторыми выходами соответствующих решающих блоков, в каждый решающий блок введены формирователь признаков, элементы ИЛИ, И, причем, входы формирователя соединены с выходами памяти и арифметического узла своего решающего блока, выход формирователя признаков соединен с первыми входами

20 элементов ИЛИ, И своего решающего блока, выход элемента И соединен со вторым входом памяти своего решающего блока, выход элемента ИЛИ каждого решающего

25 блока соединен со вторыми входами элементов ИЛИ, И последующего решающего блока, выход элемента ИЛ И последне го решающего блока соединен со вхоцом блока управления.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Вычислительная структура содержит решающие блоки 1, логический коммутатор 2, узел 3 формирования управляющего слова, регистр 4 хранения управляющего слова, блок 5 управления, блок 6 ввода-вывода, блок 7 преобразования и хранения данных.

Каждый решающий блок .1 содержит арифметический узел 8, коммутатор 9, память 10, схему 11 сравнения, формирователь 12 признаков, элемент И 13, элемент ИЛИ 14.

В изобретении этап перехода от описа-45 ния структуры модели к описанию программы настройки решающих блоков отсутствует. Вместо этого составляется программа настройки модели в безотносительных адресах. Это значительно упрощает подго« товку задачи к решению, так как нет необходимости привязываться к физической структуре вычислителя со всеми его техническими особенностями, а также иметь большой объем информации о техническом и текущем состоянии вычислительной структуры. При этом автоматически учи,тываются неисправные и занятые под другие задачи решающие блоки.

Рассмотрим работу вычислительной структуры.

В блоке 7 производится подготовка задачи к решению вплоть до этапа настройки решающих блоков 1, который будет производиться по подготовленной в этом блоке программе настройки модели. Признаки того, что выбранный решающий блок

1 исправен и занят, формируются и хранятся в формирователе 12. Признак исправности вырабатывается в результате тестового контроля, а признак занятости вы» рабатывается в результате анализа памяти 10.

Анализ признаков в каждом решающем блоке производится элементами И 13 и

ИЛИ 14. B результате анализа признаков для задачи будут использованы только исправные и свободные решающие блоки 1.

Перед занесением начальных условий блок 6 подает ца решающие блоки 1 адрес, который сравнивается в схемах 11 с адресами, записанными в памятях 10.

В том решающем блоке 1, в котором произошло сравнение адресов, коммутатор 9 подключает арифметический узел

8 к соответствующему входу решающего блока 1, и начальные условия записываются в него.

Для того, чтобы скоммутировать пару

"вход-выход в логическом коммутаторе

2 достаточно определить координаты (адреса) этой пары.

Пусть выход i -ro решающего блока

1 необходимо соединить со входом р --го.

Будем называть адрес i -го решающего блока 1 адресом выхода, а адрес j, -гоадресом входа. Блок 5 вырабатывает команду на формирование адреса выхода, по которой производится ассоциативный поиск решающего блока 1 выхода, и сигнал, формируемый схемой 11 найденного решающего блока 1, записывается в узел

3. Этот сформированный адрес переписывается затем в регистр 4 и хранится в нем, а узел 3 обнуляется.

Далее, по команде из блока 5 управ- ления происхоцит формирование адреса входа, которое осуществляется так же, как и формирование адреса выхода.

В результате этих операций в узле 3 будет находиться управляющее словосовокупность адресов входа, а в регистре

4 - управляющее слово - совокупность адресов выхода. Оба эти адреса поступают на входы логического коммутатора 2, устанавливая в нем соответствующий канал связи.

658565

Таким образом осуществляется автоматическая настройка структуры для выполнения задачи, что повышает коэффициент использования оборудования.

Формула изобретения

Вычислительная структура, содержащая блок управления, первый и второй выходы 16 которого соединены с первыми входами блока преобразования и хранения данных и блока ввода-вывода информации, соединенных между собой двусторонними связями, третий выход блока управления соеди-15 нен с первым входом логического коммутатора, соединенного двусторонними связями с решающими блоками, соединенных с блоком управления, первый и второй входы каждого решающего блока соедине- 20 ны с первым и вторым выходами блока ввода-вывода, второй вход которого соединен с первым выходом каждого решающего блока, каждый решающий блок содержит арифметический узел, коммутатор, 25 память, схему сравнения, выход которой соединен с первым входом коммутатора, второй вход и выход которого соединены с первым входом и выходом решающего блока, первые входы памяти и схемы сравнения соединены со вторым входом решающего блока, выход памяти соединен со вторым входом схемы сравнения, коммутатор соединен двусторонней связью с арифметическим узлом, арифме35 тический узел каждого решающего блока соединен двусторонней связью с логичес( ким. коммутатором, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования, в вычислительную структуру введены узел формирования управляющего слова, регистр хранения управляющего слова, первые вхоllbl KotopbIx соединены с третьим выходдом блока управления, первый выход узла формирования управляющего слова непосредственно, а второй выход - через регистр хранения управляющего слова соединены со вторым и третьим входами логического коммутатора, входы узла формирования управляющего слова соединены со вторыми выходами соответствующих решающих блоков, в каждый решающий блок введены формирователь признаков, элементы ИЛИ, И, причем, входы формирователя соединены с выходами памяти и арифметического узла, своего решающего блока, выход формирователя признаков соединен с первыми входами элементов ИЛИ, И своего решающего блока, выход элемента И соединен со вторым входом памяти своего решающего блока, выход элемента ИЛИ каждого решающего блока соединен со вторыми входами элементов ИЛИ, И последующего решающего блока, выход элементов ИЛИ последнего решающего блока соединен со входом бло-, ка управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Евренков Э. В., Прангишвили И. В., Цифровые автоматы с самонастраиваемой структурой, М., Энергия, 1974, гл. 7.

2. Авторское свидетельство СССР

Ке 481916, кл. G 06 J 1/02, 1973.

658565

*г

Составитель О. Макаревич

Техред С. Мигай Корректор O. Ковинская

Редактор Э. Губницкая

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

Заказ 2058/44 Тираж 779 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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