EA001823B1 - Способ самосинхронизации конфигурируемых элементов программируемой микросхемы - Google Patents

Abstract

В изобретении описан способ синхронизации и реконфигурации конфигурируемых элементов в микросхемах с двух- или многомерной структурой расположения программируемых ячеек (потоковые процессоры (ПП), программируемые пользователем вентильные матрицы (ПВМ), динамически программируемые пользователем вентильные матрицы (ДПВМ), RAW-машины), а также управления условными переходами в обычных микропроцессорах, цифровых процессорах сигналов и микроконтроллерах, при этом синхронизирующие сигналы формируются во время обработки данных внутри потока данных осуществляющими эту обработку конфигурируемыми элементами с помощью сравнения данных, знаков чисел, переносов арифметических операций, состояний ошибок и т.д. и передаются для синхронизации по шине данных на другие элементы. Из потока данных на основании соответствующих команд в конфигурируемом элементе формируются конфигурационные слова, которые вместе с адресом соответствующего адресуемого регистра передаются по шине данных в следующий конфигурируемый элемент, причем (ре)конфигурация последнего происходит без воздействия внешней загрузочной логической схемы. За время прогона на основании синхронизирующих сигналов из нескольких конфигураций выбирается достоверная конфигурация конфигурируемых элементов или из нескольких возможных команд АЛУ выбирается достоверная команда.

Description

В используемых на сегодняшний день микросхемах (программируемых пользователем вентильных матрицах (ПВМ), динамически программируемых вентильных матрицах (ДПВМ) и т.д.) синхронизация конфигурируемых элементов в большинстве случаев осуществляется тактовыми импульсами микросхемы. Такой вид временной синхронизации создает много проблем, поскольку часто при выполнении задания заранее не известно, сколько времени потребуется для получения окончательного достоверного результата. Еще одна проблема временной синхронизации состоит в том, что источником события, для которого осуществляется синхронизация, является не сам синхронизируемый элемент, а независимый элемент. В этом случае в синхронизации участвуют два различных элемента. В результате значительно увеличиваются непроизводительные затраты ресурсов на синхронизацию. Из ЕР-А-0726532 известен способ управления потоком данных в выполненных на базе нескольких расположенных в виде матрицы процессоров вычислительных машинах с одним потоком команд и множеством потоков данных. Этот способ предусматривает посылку во все процессоры команды, которая динамически выбирает процессор, предназначенный для передачи данных. Команда, посылаемая устройством более высокого уровня во все процессоры (транслируемая или широковещательная команда), состоит из поля адреса (назначения) и поля адресата. Поле адреса управляет определенным компонентом в процессорном элементе с целью динамически определить тот соседний процессорный элемент, которому следует послать результат. Поле адресата служит для динамического выбора того регистра операнда в следующем процессорном элементе, в котором следует сохранить следующий результат.

1.1.2. Предлагаемое в изобретении усовершенствование

В изобретении предлагается способ, позволяющий синхронизируемым элементам самим обеспечивать свою синхронизацию. При этом синхронизацию не осуществляет и ею не управляет более центральное устройство. Благодаря переносу функции синхронизации в каждый элемент обеспечивается также возможность выполнять одновременно гораздо больше задач по синхронизации, поскольку независимые элементы не создают взаимных помех при получении доступа в центральное устройство синхронизации. Более подробно конкретные варианты осуществления, а также отличительные признаки предлагаемого в изобретении способа синхронизации представлены в формуле изобретения.

2. Описание изобретения

2.1. Краткое изложение сущности изобретения

В микросхеме (потоковом процессоре (ПП), ДПВМ) с двух- или многомерной регулярной структурой программируемых ячеек каждый конфигурируемый элемент через структуру сетевых связей может обращаться к конфигурационным регистрам и регистрам состояний других конфигурируемых элементов и тем самым активно влиять на их функцию и режим работы. Матрица из подобных ячеек в последующем называется процессорной матрицей (ПМ). Такое техническое решение позволяет производить конфигурацию из указанной процессорной матрицы (ПМ) в дополнение к обычному методу, использующему загрузочную логическую схему (загрузочную логику).

2.2. Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение предполагает наличие микросхемы, которую можно программировать автономно во время прогона программы и которую можно реконфигурировать дополнительно во время прогона. Имеющиеся на чипе конфигурируемые элементы имеют один или несколько конфигурационных регистров, выполняющих различные задачи. Обращение к этим регистрам может осуществляться в режиме считывания или записи. В предлагаемом способе предполагается возможность конфигурации конфигурируемого элемента под следующую информацию:

- регистр сетевых связей: в этом регистре устанавливают тип связи с другими ячейками;

- регистр команд: в этот регистр заносят выполняемую конфигурируемым элементом функцию;

- регистр состояний: в этом регистре ячейка сохраняет информацию о своем текущем состоянии, которое указывает другим элементам микросхемы, какой цикл обработки данных выполняет ячейка.

Конфигурацию ячейки осуществляют с помощью команды, определяющей ту функцию, которую должна выполнить эта ячейка. Кроме того, вводят конфигурационные данные для установления сетевых связей данной ячейки с другими ячейками и задания содержимого регистра состояния. После выполнения этой операции ячейка готова к работе.

С целью обеспечения гибкого и динамичного взаимодействия большого количества ячеек каждая ячейка может обращаться ко всем конфигурационным регистрам любой другой ячейки в режиме считывания или записи. К какому из многих конфигурационных регистров будет обращаться ячейка с целью чтения или записи, определяется типом команды, с помощью которой произведена конфигурация ячейки. Для каждой команды, которую может выполнять ячейка, существует столько различных типов адресации, сколько различных, не зави3 сящих друг от друга конфигурационных регистров имеет конфигурируемый элемент.

Сказанное выше можно пояснить на следующем примере. Ячейка имеет указанные выше конфигурационные регистры (сетевых связей, команд, состояний) и должна выполнять команду сложения АББ. В этом случае, используя следующие различные типы команды АББ, можно выбирать, куда будет передан результат выполнения этой операции:

АББ-А: результат будет передан в регистр А операнда ячейки-адресата,

АББ-В: результат будет передан в регистр В операнда ячейки-адресата,

АББ-У: результат будет передан в регистр сетевых связей ячейки-адресата,

АББ-8: результат будет передан в регистр состояний ячейки-адресата,

АББ-С: результат будет передан в регистр команд ячейки-адресата.

2.2.1. Управляющие и синхронизирующие сигналы запуска

Наряду с результатом каждая ячейка может генерировать большое количество запускающих сигналов. Эти запускающие сигналы необязательно должны передаваться в ту же ячейку-адресат, что и результат обработки сконфигурированной команды. Запускающий сигнал или лишь комбинация нескольких запускающих сигналов инициируют выполнение в ячейке-адресате определенной операции или устанавливают эту ячейку в определенное состояние. Ниже приведено описание этих состояний, получаемых при использовании следующих существующих запускающих сигналов:

- запускающий сигнал оператора перехода (СО): запускающий сигнал СО переводит конечную ячейку в состояние готовности (КЕАБУ);

- запускающий сигнал реконфигурации (КЕСО№1С): запускающий сигнал КЕСОЫЕ1С переводит ячейку-адресат в состояние реконфигурации (КЕСО№1С), позволяющее перепрограммировать эту ячейку. Наиболее целесообразно использовать этот запускающий сигнал в сочетании с таблицами переключений. Если исходить из того, что загрузка обрабатываемых данных в регистр операндов происходит по положительному фронту тактового импульса, их обработка осуществляется во временном интервале, в течение которого сохраняется высокий уровень напряжения (Н-уровень), а запись в выходной регистр происходит по отрицательному фронту (по срезу) тактового импульса, то в этом случае возможна реконфигурация ячейки по срезу импульса. По срезу тактового импульса новые конфигурационные данные записываются в регистр команд. Длительность временного интервала, в течение которого сохраняется низкий уровень напряжения (Ь уровень), достаточна для успешного завершения реконфигурации;

- запускающий сигнал однократного выполнения команды (8ТЕР): по запускающему сигналу 8ТЕР находящаяся в состоянии ожидания (^АТГ) ячейка-адресат один раз выполняет сконфигурированную команду;

- запускающий сигнал останова (8ТОР): запускающий сигнал 8ТОР приостанавливает выполнение ячейкой-адресатом ее функции, переводя ее в состояние останова.

Благодаря возможности указывать в производящей обработку данных ячейке, в какой регистр ячейки-адресата следует заносить результат и запускающий сигнал какого типа следует формировать, из одного потока данных можно сформировать большое количество управляющих данных. Указанные управляющие данные не являются результатом выполнения микросхемой самой отрабатываемой ею задачи, а служат лишь для управления внутренним состоянием ячейки, его синхронизации, оптимизации и т. д.

Любая ячейка может принимать следующие состояния, представленные в виде соответствующей кодировки в регистре состояний:

- состояние готовности (КЕАБУ): ячейка сконфигурирована достоверной командой и может обрабатывать данные. Обработка данных происходит при каждом такте. Данные считываются в регистры ячейки-адресата, исходя из типа адресации той ячейки, от которой эти данные передаются;

- состояние ожидания (^А1Т): ячейка сконфигурирована достоверной командой и может обрабатывать данные. Обработка данных происходит в том числе и на основании запускающего сигнала, который может быть сформирован другими элементами микросхемы. Данные считываются в регистры ячейки-адресата, исходя из типа адресации ячейки, от которой эти данные передаются;

- состояние конфигурации (СО№1С): ячейка не сконфигурирована достоверной командой. Пакет данных, посылаемый в ячейку по следующему ближайшему такту, считывается в регистр команд. Пакет данных считывается в регистр команд в любом случае независимо от типа адресации, использованного ячейкой, от которой эти данные передаются;

- состояние ожидания конфигурации (СО№1С-^А1Т): ячейка не сконфигурирована достоверной командой. Пакет данных считывается по следующему ближайшему запускающему сигналу, который может быть сформирован другими элементами микросхемы, и записывается в регистр команд. Пакет данных считывается в регистр команд в любом случае независимо от типа адресации, использованного ячейкой, от которой эти данные передаются;

- состояние реконфигурации (КЕСОЫЕ1С): ячейка сконфигурирована достоверной командой, но затем не обрабатывает никакие последующие данные, а также не принимает никаких данных. Ячейка может быть переконфигурирована другим элементом микросхемы;

- состояние останова (8ΤΘΡ): ячейка сконфигурирована достоверной командой, но не обрабатывает в настоящий момент никаких данных. Ячейка принимает данные (передавая их во входной регистр), но не производит их дальнейшую обработку.

Благодаря этим различным состояниям и возможности осуществлять доступ в режиме считывания и записи к различным регистрам ячейки каждая ячейка может играть активную роль в управлении. В отличие от этого все существующие микросхемы данного типа имеют центральное управляющее устройство, которое должно всегда иметь информацию об общем состоянии микросхемы и управлять им.

Для дополнительного повышения гибкости существует еще один класс команд, меняющих свой тип после первого выполнения. Исходя из примера с командой сложения ΛΌΌ, команда в этом случае выглядит следующим образом:

- ΆΌΌ-С-Л: результат операции ΛΌΌ при первом выполнении команды записывается в регистр команд ячейки-адресата. При каждом последующем выполнении этой команды результат записывается в регистр А операнда.

Такую возможность можно произвольно расширять, благодаря чему возможны и команды типа ΑΌΌ-С-У-А-С-...-В. Каждая команда может принимать вид любой полученной в результате перестановок комбинации различных типов адресации и типов запускающих сигналов.

2.2.2. Управление реконфигурацией с помощью запускающего сигнала реконфигурации (КЕСОИИО)

В описанных выше методах было необходимо, чтобы на каждый конфигурируемый элемент для перехода в состояние готовности к реконфигурации от внешнего устройства непременно поступал запускающий сигнал реконфигурации. Недостаток такого подхода состоит в значительных затратах на установление сетевых связей/объединение в сеть и на соответствующую конфигурацию для распределения запускающих сигналов реконфигурации.

Этот недостаток можно устранить с помощью соответствующей структуры объединения элементов в сеть. Все конфигурируемые элементы, связанные друг с другом сетевой информацией, представляют собой ориентированный граф. Подобный граф может иметь несколько корней (источников) и несколько кусков (целей). Расширение конфигурируемых элементов происходит таким образом, чтобы они распространяли входящий запускающий сигнал реконфигурации в направлении либо своих выходных регистров, входных регистров, либо их сочетания. В результате такого распро странения сигнала на все конфигурируемые элементы, непосредственно связанные с данным конфигурируемым элементом, также поступает запускающий сигнал реконфигурации.

Конфигурацию (граф) только целиком можно привести в состояние готовности к реконфигурации, в котором во все корни графа посылается запускающий сигнал реконфигурации, а они распространяют этот сигнал в направлении выходных регистров. Количество корней в графе, которым должен быть передан запускающий сигнал реконфигурации, значительно меньше количества всех вершин графа, что обеспечивает значительное снижение затрат. Очевидно, что сигнал реконфигурации можно посылать и во все куски графа. В этом случае распространение этого запускающего сигнала реконфигурации идет в направлении входных регистров.

Используя обе возможности или комбинируя оба варианта, можно рассчитать минимальное количество конфигурируемых элементов, на которые необходимо подавать запускающий сигнал реконфигурации.

В регистры состояний конфигурируемых элементов может поступать дополнительная информация, указывающая на то, следует или нет распространять поступающий запускающий сигнал реконфигурации. Такая информация необходима в случае, когда два или более графа связаны друг с другом в одном или нескольких местах (т.е. имеют переход) и нежелательно, чтобы один из других графов также переходил в состояние готовности к реконфигурации. Иными словами, один или несколько конфигурируемых элементов ведут себя как вентиль (шлюз).

Кроме того, регистр состояний может быть расширен таким образом, чтобы дополнительное входное сообщение указывало на то, в каком направлении необходимо передавать дальше поступающий запускающий сигнал реконфигурации.

Описанный подход может использоваться применительно ко всем типам запускающих сигналов и/или данных. В результате можно создать иерархию автоматического распределения данных, требующую для ее реализации очень незначительных возможностей доступа извне.

3. Одновременное выполнение нескольких функций в одних и тех же конфигурируемых элементах

3.1. Основная функция и необходимые запускающие сигналы

Ниже описан наиболее комплексный вариант вызова различных макрокоманд (макросов) с помощью одного условия. При выполнении условия (ΙΕ СОМР ΤΗΕΝ А ЕЬ8Е В, т.е. ЕСЛИ

СОМР, ТО А, ИНАЧЕ В, где СОМР обозначает сравнение, а А и В обозначают выполняемые операции) не происходит формирования запус- кающих сигналов перехода (СО) и останова (БТОР). Вместо этого формируется вектор (ТКЮУ) запускающего сигнала, указывающий, какой результат дало сравнение СОМР. Поэтому вектор запускающего сигнала может принимать состояния равно, больше или меньше.

Вектор пересылается в следующую ячейку, которая в зависимости от состояния этого вектора точно выбирает из нескольких конфигурационных регистров определенный регистр (соответственно А или В). Благодаря этому, в зависимости от результата предыдущего сравнения над теми же данными выполняется другая функция. Решения для состояний типа большеравно, меньше-равно, равно-не равно получают, описывая два конфигурационных регистра одними и теми же конфигурационными данными. Например, при состоянии большеравно конфигурационный регистр больше и конфигурационный регистр равно описываются одним и тем же конфигурационным словом, в то время как регистр меньше содержит другое конфигурационное слово.

При построении векторов запускающих сигналов (ТК1СУ) необязательно ограничиваться состояниями больше, меньше и равно. Для обработки больших логических структур типа САБЕ...ОЕ в следующую ячейку или ячейки в качестве вектора запускающего сигнала (ТКЮУ-т) можно передавать дальше произвольное число п, отражающее состояние случая СА8Е. Иными словами, число п указывает на сравнение внутри случая СА8Е, соответствующее анализу имеющихся данных. Для выполнения функции, поставленной в соответствие сравнению внутри случая САБЕ, число η передается дальше на выполняющие эту операцию ячейки с целью выбора соответствующей функции. В то время как в случае больше/меньше/равно ячейкам требуется, по меньшей мере, 3 конфигурационных регистра, при использовании вектора запускающего сигнала (ТК!СУ-ш) количество конфигурационных регистров должно, по меньшей мере, точно соответствовать максимальному значению числа η (тах(п)).

3.2. Распространение требуемой функции запускающими сигналами

Векторы запускающих сигналов ТШСУ/ТШСУ-т посылаются в первую обрабатывающую данные ячейку. В этой ячейке происходит соответствующая обработка векторов ТК1СУ/ТК1СУ-т и данных. Вместе с данными векторы ТШСУ/ТШСУ-т передаются дальше (распространяются) в следующие ячейки. При этом векторы поступают дальше во все ячейки, выполняющие определенную функцию на основании указанного анализа (ΙΕ или САБЕ, т.е. ЕСЛИ или СЛУЧАЙ), причем эта их дальнейшая передача непосредственно согласована с дальнейшей передачей пакетов данных, т. е. век торы передаются дальше синхронно с данными. Сформированные к моменту времени I векторы запускающих сигналов ТШСУ/ТШСУ-т сцепляют (выполняют логическую операцию) с данными, поступившими к моменту времени I в первые обрабатывающие ячейки (ЯЧЕЙКИ1, ср. фиг. 5, позиции 0502, 0505, 0507). Векторы ТКЮУ/ТКЮУ-т передаются таким образом, чтобы они вместе с данными к моменту времени 1+1 поступили во вторые обрабатывающие ячейки, к моменту времени 1+2 - в третьи обрабатывающие ячейки и т. д. до того момента времени 1+т, когда векторы ТКЮУ/ТКЮУ-т и данные поступят в (т-1 )-е ячейки, являющиеся одновременно последними ячейками, которые зависят от инициирующего формирование векторов ТКЮУ/ТКЮУ-т сравнения (ΙΕ/САБЕ, т.е. ЕСЛИ/СЛУЧАЙ).

Сцепление векторов с данными ни в коем случае не происходит таким образом, чтобы векторы ТКЮУ/ТКЮУ-т, сформированные к моменту времени 1, соединялись с данными, находившимися в первых ячейках (ЯЧЕЙКИ1) к моменту времени 1_прежн.^<1.

3.3. Реакция на появление и отсутствие запускающих сигналов

В особых случаях необходимо реагировать на отсутствие запускающего сигнала, когда наступление определенного состояния запускающего сигнала не приводит тем не менее к изменению вектора запускающего сигнала. В этом случае в следующие ячейки также можно передать важную и целесообразную информацию. Например, при сравнении больше, меньше, равно отсутствуют запускающий сигнал равно, а также изменения при переходе от состояния меньше к состоянию больше. Тем не менее отсутствие состояния равно несет в себе информацию, а именно, наличие состояния не равно.

Для обеспечения возможности реагировать на оба состояния присутствует и отсутствует в конфигурационный регистр ячейки добавляется входное сообщение, указывающее на то, на какие из состояний следует реагировать. Кроме того, к вектору запускающего сигнала ТКЮУ, характеризующему состояния равно, больше и меньше, добавляется сигнал ТК1СКЭУ ожидания запускающего сигнала, указывающий на появление запускающего сигнала. Такая мера необходима, поскольку состояние отсутствует у одного из векторов не дает больше информации о наличии запускающего сигнала как такового.

Сигнал ТКЮКЭУ можно использовать для протокола передачи с квитированием установления связи между передающей и принимающей ячейками, при этом принимающая ячейка формирует сигнал ТК1САСК, подтверждающий прием запускающего сигнала, сразу же после обработки ею векторов запускающего сигнала. Передающая ячейка отменяет состояние запус9 кающего сигнала только после поступления сигнала ТКЮЛСК. При этом с помощью входного сообщения, поступающего в конфигурационный регистр, определяют, следует ли при посылке вектора запускающего сигнала ждать получения сигнала ТКЮЛСК или же канал передачи запускающего сигнала будет работать без синхронизации.

3.4. Применение в микропроцессорах

В микропроцессорах с новейшей архитектурой условные переходы не выполняют больше известным методом предсказания ветвления, т. е. предсказания перехода. При теоретическом предсказании переходов, внедренном для увеличения производительности процессоров, переходы предварительно вычисляли на основании абстрактных алгоритмов, и при ошибках в расчетах приходилось перезагружать весь процессорный конвейер, что приводило к значительным потерям производительности.

Для устранения этих потерь был внедрен новый метод предиката/пустых операций (ΝΟΡ от англ. по орегабоп). В этом методе каждой команде присваивают одноразрядный флаг состояния, показывающий, следует выполнять команду или нет. При этом может существовать любое количество флагов состояния. Распределение команд по флагам состояния производит компилятор во время трансляции кода. Флаги состояния, управляемые во время выполнения команд присоединенными к ним операциями сравнения, показывают результат соответствующего сравнения. Затем в зависимости от состояния присвоенного команде флага процессор выполняет команду (если флаг состояния показывает выполнять) или не выполняет команду, которую заменяет пустая команда (если флаг состояния показывает не выполнять). Пустая команда (ΝΟΡ) означает, что процессор в данном цикле не выполняет никаких операций. В результате цикл оказывается потерянным для выполнения полезных операций.

Для оптимального сокращения потерь циклов предлагаются следующие два подхода.

3.5.1. Несколько регистров команд в каждом арифметико-логическом устройстве

Современный микропроцессор имеет несколько относительно независимых арифметико-логических устройств (АЛУ). В соответствии с представленным в настоящем описании принципом использования запускающих сигналов отдельные АЛУ могут быть оснащены несколькими регистрами команд, причем понятие регистр команд в АЛУ микропроцессора является синонимом конфигурационного регистра в обычных ПВМ, 161 и других аналогичных микросхемах. Выбор соответствующего активного регистра команд производят в каждом случае

а) на основании векторов запускающих сигналов, сформированных на основании сравнений другими АЛУ;

б) на основании многоразрядных флагов состояния (называемых ниже векторами состояния), распределенных в соответствии с существующим на сегодняшний день известным методом по командам сравнения.

3.5.2. Измененная система сверхдлинных команд

Особый вариант осуществления способа предусматривает использование наборов сверхдлинных команд. Так, в пределах одного командного слова можно объединить в одну команду несколько возможных, зависящих от сравнения команд. Сверхдлинное командное слово (СДКС) произвольной длины разбивают при этом на произвольное количество команд (машинных слов или кодов). Каждый из этих кодов по отдельности представлен в виде ссылки вектором запускающего сигнала или флагом состояния. Это означает, что за время прогона из СДКС выбирается и обрабатывается один из имеющихся в нем кодов.

В приведенной ниже таблице показано возможное сверхдлинное командное слово с четырьмя кодами, на которые указывает в качестве ссылки 2-разрядный вектор запускающего сигнала или 2-разрядный флаг состояния:_____

Код0

Код1

Код2

Код3

Соответствующие ссылки:

Вектор запускающего сигнала/флаг	00	01	10	11
состояния

4. Расширение аппаратной части по сравнению с обычными ПВМ и ПП

4.1. Дополнительные регистры

К обычным имеющимся в потоковых процессорах (ПП) конфигурационным регистрам добавляют один регистр состояния и один конфигурационный регистр. Обоими регистрами управляет шина загрузочной логической схемы РЬИ, и оба они связаны с конечным автоматом, управляющим процессами в соответствующей ячейке.

4.2. Изменение шины РЬИ

В программируемых пользователем вентильных матрицах (ПВМ) и потоковых процессорах (111) управление конфигурируемыми регистрами М-/Р-РЬиКЕО осуществляется исключительно по шине РЬИ, обеспечивающей их соединение с загрузочной логической схемой. Для обеспечения предлагаемой в изобретении функции впредь необходима дополнительная возможность доступа между ячейками по обычной системной шине. То же самое относится и к новым регистрам состояний и конфигурационным регистрам.

При этом для регистров важна только та часть системной шины, которая через блок шинного мультиплексирования (БШМ), т.е. че11 рез интерфейс между системными шинами и элементами процессорной матрицы (ЭПМ), связана по сетевой схеме с этими ЭПМ. Поэтому шину от БШМ проводят дальше до регистров, где предвключенные мультиплексоры или предвключенные вентили берут на себя функцию по переключению соответственно коммутации с шины РЬИ на соответствующую ЭПМ системную шину, и наоборот. При этом мультиплексоры или вентили включены в схему таким образом, что они всегда коммутируют только на соответствующую ЭПМ системную шину, за исключением случаев, когда происходит возврат микросхемы в исходное состояние (СБРОС или англ. КЕБЕТ) или когда активен запускающий сигнал реконфигурации.

4.3. Расширения конфигурируемых элементов (ЭПМ) по сравнению с обычными ПВМ и ПП

4.3.1. Источники запускающих сигналов

Конфигурируемый элемент может одновременно принимать запускающие сигналы от нескольких источников. Такая возможность позволяет с помощью регистров маски обеспечить более гибкую семантику запускающих сигналов.

4.3.2. Несколько конфигурационных регистров

Вместо одного конфигурационного регистра ЭПМ имеет несколько (тах(п)) конфигурационных регистров.

4.3.3. Конфигурационный конечный автомат и мультиплексор

За конфигурационными регистрами в схему последовательно включен мультиплексор, выбирающий одну из возможных конфигураций. Управление мультиплексором осуществляет отдельный или встроенный в конечный автомат процессорного элемента конечный автомат, управляющий мультиплексором на основании поступающих векторов запускающих сигналов.

4.3.4. Обработка запускающих сигналов и конфигурация

Конфигурируемый элемент может иметь регистр маски, в котором можно устанавливать на какие входы запускающих сигналов требуется подавать запускающий сигнал, чтобы выполнялись условия, обеспечивающие работу конфигурируемого элемента. Конфигурируемый элемент срабатывает не только на запускающий сигнал, но и на установленную комбинацию запускающих сигналов. Кроме того, конфигурируемый элемент может устанавливать приоритетную последовательность прохождения одновременно поступающих сигналов. Распознавание поступающих запускающих сигналов осуществляется по сигналу ТКЮКОУ. При этом происходит обработка векторов запускающих сигналов в соответствии с дополнительно имеющимися в конфигурационных регистрах конфигурационными данными.

4.3.5. Квитирование запускающих сигналов

Сразу же после обработки векторов запускающих сигналов для подтверждения приема вектора запускающего сигнала генерируется сигнал ТКЮАСК.

4.3.6. Блок шинного мультиплексирования (БШМ)

Блок шинного мультиплексирования расширяют с таким расчетом, чтобы он в соответствии с конфигурацией в мультиплексном регистре М-РЬиКЕО передавал поступающие от шины запускающие сигналы дальше в блок синхронизации (БС) и в конечный автомат (КА). Сформированные расширенным арифметикологическим устройством (РАЛУ) запускающие сигналы [например значения компаратора больше, меньше, равно, 0-детекторы, знаковые разряды, переносы, состояния ошибки (деление на нуль и т.д.) и т.п.] БШМ в соответствии с информацией о схеме соединений в регистре М-РЬиКЕО передает дальше на шину.

4.4. Расширения системной шины

Системную шину, т.е. систему шин между ячейками (ЭПМ) расширяют с целью передачи вместе с данными информации о регистрах назначения. Это означает, что вместе с данными посылается адрес, по которому в получателе данных выбирается требуемый регистр. Кроме того, системную шину расширяют, дополняя возможностями независимой передачи векторов запускающих сигналов и сигналов квитирования запускающих сигналов.

5. Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано на фиг. 1 - пример реализации петлевой логической структуры с использованием запускающих сигналов, на фиг. 2 - пример реализации логической структуры сравнения с использованием нескольких запускающих сигналов, на фиг. 3 - пример реализации логической структуры сравнения, имеющей несколько выходов, с использованием нескольких чередующихся запускающих сигналов, на фиг. 4 - необходимые расширения по сравнению с обычными ПВМ и ПП, на фиг. 5 - функциональный пример выбора запускающими сигналами различных функций конфигурируемых элементов, на фиг. 6 - реализация нескольких управляемых запускающими сигналами конфигурационных регистров для выполнения различных функций и на фиг. 7 - схема, поясняющая реализацию способа по фиг. 6 в микропроцессорах.

6. Подробное описание примеров осуществления способа и чертежей

Как показано на фиг. 1, макрос 0103 должен быть выполнен в данном примере 70 раз.

Для выполнения макроса необходимо 26 тактов.

Это означает, что счетчик 0101 должен умень13 шать свое показание на одну единицу только через каждые 26 тактов. Однако проблема свободно или автономно программируемых микросхем состоит в невозможности всегда гарантировать то, что выполнение макроса 0103 через 26 тактов действительно будет завершено. Задержка может возникнуть, например, из-за того, что макросу, который должен предоставлять исходные данные для макроса 0103, неожиданно потребуется для этого на 10 тактов больше. По этой причине ячейка в макросе 0103 посылает на счетчик 0101 запускающий сигнал, с помощью которого результат вычисления поступает в следующий макрос. Одновременно та же ячейка останавливает обработку макроса 0103. Эта ячейка точно знает, что условие для окончания вычисления выполнено.

Посланный запускающий сигнал представляет собой в данном случае запускающий сигнал однократного выполнения команды (сигнал 8ТЕР), обеспечивающий однократное выполнение счетчиком 0101 его сконфигурированной функции. Счетчик уменьшает свое показание на одну единицу и, сравнивая значения, проверяет, не достиг ли он нулевого значения. Если нет, в макрос 0103 подается запускающий сигнал перехода (СО). Этот запускающий сигнал 00 заставляет макрос 0103 снова выполнять свою функцию.

Указанный процесс повторяется до тех пор, пока счетчик 0101 не достигнет нулевого значения. В этом случае запускающий сигнал посылается в макрос 0102, инициируя выполнение его функции.

Такое взаимодействие запускающих сигналов позволяет обеспечить очень точно регулируемую синхронизацию.

Вариант, показанный на фиг. 2, по своей основной идее соответствует варианту по фиг.

1. Однако элемент 0202 в данном случае выполняет функцию не счетчика, а компаратора. Макрос 0201 после каждого цикла обработки посылает полученное при сравнении значение в компаратор 0202. В зависимости от результата сравнения снова задействуются различные запускающие сигналы для того, чтобы, например, инициировать выполнение определенного действия в макросах 0203. Реализованная в схеме по фиг. 2 логическая структура соответствует в языке программирования опросу с оператором ЕСЛИ (ΙΕ).

В варианте по фиг. 3, как и в варианте по фиг. 2, для реализации логической схемы, построенной по принципу ЕСЛИ-ИНАЧЕИНАЧЕ (1Е-ЕЕ8Е-ЕЕ8Е) (или многократного выбора), используют несколько компараторов 0301, 0302. Применение самых разнообразных типов запускающих сигналов и связей по этим сигналам между макросами 0303, 0304 позволяет простым путем выполнять очень сложные процессы.

На схеме по фиг. 4 показаны отличия предлагаемого варианта от обычных программируемых пользователем вентильных матриц (ПВМ) и потоковых процессоров (ИИ). Добавленный конфигурационный регистр (0401) и добавленный регистр (0402) состояний шиной (0407) соединены с конечным автоматом (КА). Регистры Е- и М-РЬиКЕС 0401, 0402 внутренней шиной 0406 соединены с вентилем 0403. Последний в зависимости от положения соединяет внутреннюю шину (0406) с шиной 0405 РЬИ, обеспечивая возможность конфигурации с помощью загрузочной логической схемы (РЬИ) или по шине 0408 с БШМ, который в зависимости от адресации на шине 0404 данных коммутирует данные дальше на регистры операнда ОКЕС или на адресуемые регистры Е- или МРЬиКЕС 0401, 0402.

БШМ (0411) по шине 0415 посылает запускающие сигналы в БС (0412). БШМ (0411) по шине 0414 получает от РАЛУ результаты (равно, больше, меньше, результат = 0, результат положительный, результат отрицательный, переполнение (положительное и отрицательное) и т.д.) для преобразования их в векторы запускающих сигналов. В альтернативном варианте можно передавать генерированные блоком синхронизации или конечным автоматом состояния по шине 0415 в БШМ.

Запускающие сигналы, переданные БШМ на шину (0404), могут в зависимости от конфигурации обрабатывающих данные конфигурируемых элементов использоваться в них в качестве запускающих сигналов однократного выполнения команды/останова/перехода, реконфигурации (8ТЕР/8ТОР/СО, КЕСОИЕ1С) или для выбора конфигурационного регистра. То, какую функцию сформированный запускающий сигнал выполняет в обрабатывающих данные конфигурируемых элементах, определяется объединением в сеть (0404) и конфигурацией соответствующих конфигурируемых элементов. Один и тот же запускающий сигнал может выполнять в различных конфигурируемых элементах различные функции.

Позицией 0416 обозначен выход сдвигового регистра результатов К-КЕСкй, предназначенный для выдачи результата на шинную систему 0404 и на последующие конфигурируемые элементы.

На фиг. 5 показан пример временной зависимости между сгенерированными запускающими сигналами и выбранными этими сигналами конфигурационными регистрами. Элемент 0501 генерирует путем сравнения вектор запускающего сигнала ТКЗСУ, который может принимать значения равно, больше или меньше. Конфигурируемые элементы 0502-0504 обрабатывают данные в зависимости от результата сравнения (0501). При этом указанная обработка данных зависит от контрольных значений равно, больше и меньше. Обработку производят конвейерным методом, т.е. слово данных последовательно преобразовывается элементом 0502, затем элементом 0503 и в завершение элементом 0504. Элемент 0505 также обрабатывает данные в зависимости от результата, полученного элементом 0501. Однако зависимость ограничивается при этом сравнительными значениями меньше. Значения больше и равно приводят к такому же выполнению функции. Таким образом, здесь различают значения меньше и больше или равно. Элемент 0506 следует в цепи конвейерной обработки за элементом 0505. При этом элемент 0506 различно реагирует на значения равно, больше и меньше (ср. 0503). Элемент 0507 также зависит от элемента 0501, однако для него характерно различение значений равно и не равно (больше или меньше). Данный пример осуществления способа начинается в момент времени 1 (фиг. 5 а) и заканчивается в момент времени (1+3). При прохождении данными одной из цепей конвейерной обработки (0502, 0503, 0504, соответственно 0505, 0506) при каждой их обработке в одном из макросов (05020506) происходит их задержка на один такт. Могут также возникать и более длительные и прежде всего различные задержки. Поскольку для данных и запускающих сигналов предусмотрен механизм квитирования для автоматической синхронизации (в соответствии с уровнем техники, соответственно с настоящим описанием (ТКЮАСК/ТКЮКОУ)), нет необходимости более подробно особо останавливаться на этом случае.

В результате задержек к моменту времени 1, например, между второй и третьей стадиями конвейерной обработки находятся данные и запускающие сигналы более раннего момента времени 1-2.

На фиг. 5а-5г представлены схемы прохождения 3 тактов (от 1 до 1+2). Генерированные макросом 0501 векторы запускающих сигналов (т.е. результаты сравнений) выглядят в зависимости от времени следующим образом

Время 1	Результат сравнения
1-2	Меньше
1-1	Больше
1	Равно
1+1	Больше
1+2	Равно

На фиг. 6 показано объединение нескольких конфигурационных регистров в один конфигурируемый элемент. В этом примере имеются три конфигурационных регистра (0409) по фиг. 4, конфигурируемых по шине 0406. По шинной системе 0411 на блок (0601) управления (который также может быть выполнен в виде конечного автомата) поступают сигналы ТКЮУ и ТКЮКОУ. Блок управления в соответствии с сигналом ТКЮУ подключает один из конфигурационных регистров через мультиплексор (0602) к шинной системе 0410, проходящей к управляющим механизмам конфигурируемого элемента. С целью синхронизации запускающих сигналов с внутренними процессами конфигурируемого элемента блок 0601 управления имеет синхронизирующий выход, ведущий к блоку (0412) синхронизации или к конечному автомату (0413). Для синхронизации источников запускающих сигналов блок 0601 управления после обработки поступившего запускающего сигнала формирует сигнал квитирования ТК1ОАСК. В приведенном примере осуществления способа каждому из конфигурационных регистров (0409) соответствует определенный сигнал ТКЮУ типа равно, больше, меньше. Если каждый из указанных типов запускающих сигналов выполняет свою операцию, то каждый из конфигурационных регистров имеет свою, отличную от других загрузку. Например, при наличии только различия равно и не равно конфигурационные регистры для сигналов типа меньше и больше загружены одинаково, а именно конфигурацией не равно. Конфигурационный регистр для равно имеет другую загрузку. Это означает, что на основании загрузки конфигурационных регистров можно более точно специфицировать сравнение, при этом каждый конфигурируемый элемент может строить эту спецификацию по-своему.

Через регистр 0603 сигнал ТКЮУ вместе с результатом поступает дальше в следующие конфигурируемые элементы с целью обеспечить возможность конвейерной обработки данных в соответствии с фиг. 5а-5г. Регистром и сигналами квитирования управляют блок 0412 синхронизации или конечный автомат 0413. Информация запускающих сигналов может передаваться через интерфейс 0416 в последующие конфигурируемые элементы вместе с результатом из регистра К-КЕОкй или со смещением во времени, т.е. перед результатом.

Преимущество передачи информации с временным смещением состоит в том, что не требуется дополнительного времени для настройки конфигурационных регистров в последующих конфигурируемых элементах, поскольку настройка происходит еще до получения данных (одновременно с сигналом разрешения на передачу результата). Соответствующая временная диаграмма (относящаяся к обычным процессам в потоковом процессоре) показана на фиг. 6а. Генерирование векторов (0615) запускающих сигналов приходится на положительный фронт (0613) тактового сигнала (0614) микросхемы. На срезе (0612) тактового сигнала конфигурируемые элементы обрабатывают запускающие сигналы. Данные проходят со сдвигом по фазе, т. е. на срез (0612) тактового сигнала приходится сигнал разрешения на передачу данных, а на положительный фронт (0613) тактового сигнала приходится ввод данных. В период, обозначенный позицией 0610, происходят передача векторов запускающих сигналов по шине и расчет данных. На период, обозначенный позицией 0611, приходятся передача данных по шине и расчет запускающих сигналов, соответственно выбор конфигурационных регистров конфигурируемых элементов в соответствии с введенными в память при 0613 данными и установление соответствующей конфигурации.

На фиг. 7а показано известное управление переходами по методу предиката/пустых команд в соответствии с уровнем техники. При выполнении сравнения в регистр (0704) предиката вводят входное сообщение. Опрашиваемое при выполнении команд это входное сообщение устанавливает, будет ли команда выполнена (команда находится в пределах последовательности кодов, затронутой условным переходом), или будет заменена на пустую команду (ΝΟΡ) (команда находится в иной, чем затронутая условным переходом, последовательности кодов). Команда при этом находится в регистре (0701) команд. Регистр предиката содержит несколько входных сообщений, соответствующих нескольким операциям и/или нескольким АЛУ. Их соответствие друг другу задает компилятор в период компиляции программы. Идентифицирующую информацию (0707) привязывают к команде, вводимой в регистр команд, благодаря чему однозначное входное сообщение имеет ссылку в виде соответствующей команды.

Позицией 0703 обозначен выбор, будет ли выполняться команда из регистра (0701) команд или пустая команда. При выполнении пустой команды теряется один такт. Позиция 0703 носит при этом условный характер, поскольку в принципе и исполнительным блоком (0702) также мог бы непосредственно управлять регистр (0704) предиката.

На фиг. 7б существует η регистров команд (0701: Функция 1...Функция п).

При выполнении сравнения/условного перехода данные адресуемого регистра команд, т. е. результат сравнения в качестве входного сообщения (0708), поступают в регистр 0706 предиката, при этом регистр 0706 предиката содержит несколько подобных сообщений. Каждое входное сообщение (0708) в регистре 0706 предиката имеет длину, позволяющую ему адресоваться в любые возможные регистры команд исполнительного блока (0702). Это означает, что при количестве регистров команд, равном η, размер входного сообщения равен 1од₂(п). Регистр предиката содержит несколько входных сообщений, соответствующих нескольким операциям и/или нескольким АЛУ. Их соответствие друг другу задает компилятор в период компиляции программы. Идентифицирующую информацию (0707) привязывают к командам в том количестве, в каком их вводят в регистр команд, благодаря чему однозначное входное сообщение имеет ссылку в виде соответствующих команд.

Через мультиплексор происходит выбор, какой регистр команд должен выдавать код для выполнения программы в каждый конкретный момент. Благодаря такому способу при условных переходах даже в самом неблагоприятном случае обеспечивается выполнение действительной команды вместо пустой без напрасной потери такта.

Условные обозначения применяемых терминов

Инвертированный сигнал по1Регистр, видимый для загрузочной логической схемы (рьи) -рьикЕО

Регистр внутренний -КЕО

Сдвиговые регистры -8Й

Условные обозначения функций

Функция НЕ

I	Ω
0	1
1	0

Определение понятий

БШМ: блок для ввода данных в шинные системы вне ЭПМ. Подача сигналов происходит через мультиплексоры для вводов данных и через вентили для выводов данных. Каскад драйверов шин квитирующего сигнала оАСК выполнен в виде драйверов шины с открытым коллектором. Управление БШМ для ввода данных осуществляет регистр М-РЬиКЕО.

Адресат данных: устройство/устройства, обрабатывающее/обрабатывающие результаты, полученные в ЭПМ.

Источник данных: устройство/устройства, предоставляющее/предоставляющие процессорным элементам (ЭПМ) данные в виде операндов.

Слово данных: слово данных состоит из имеющей произвольную длину последовательности бит, являющейся для вычислительного устройства единицей обработки. В слове данных могут быть закодированы как команды для процессоров или аналогичных микросхем, так и данные в чистом виде.

НИ: потоковый процессор, описанный в выложенной заявке ΌΕ 4416881.

ДНВМ: динамически конфигурируемые ИВМ, известны из уровня техники.

РАЛУ: расширенное арифметическологическое устройство. Иредставляет собой АЛУ, расширенное за счет добавления специальных функций, необходимых для работы блока обработки данных в соответствии с ΌΕ 44116881 А1, или других целесообразных функций. Такими устройствами являются, в частности, счетчики.

Элементы: общее определение для всех видов, имеющих законченное исполнение блоков, которые могут быть использованы в электронной микросхеме в качестве единого целого. Таким образом, элементами являются:

- конфигурируемые ячейки любого вида;

- кластеры;

- блоки ЗУИВ;

- логические схемы;

- АЛУ;

- регистры;

- мультиплексоры;

- выводы входов/выходов чипа.

Событие: событие может быть обработано аппаратным элементом каким-либо соответствующим прикладной программе способом и инициировать в качестве реакции на эту обработку обусловленное ею действие. Таким образом, событиями являются, например:

- такт вычислительного устройст- ва/вычислительной машины;

- внутренний или внешний сигнал прерывания;

- запускающий сигнал, поступающий от других элементов внутри данной микросхемы;

- сравнение потока данных и/или потока команд с определенным значением;

- события на входе/выходе,

- срабатывание, переполнение, повторное выставление и т.д. счетчика;

- обработка/анализ сравнения.

ИВМ: программируемый логический элемент, известен из уровня техники.

Р-РЬиКЕС: регистр, в котором задают функцию процессорного элемента (ЭНМ). Кроме того, в нем задают режим подачи разрешающего сигнала (режим Опе81ю1) и энергосберегающий режим (режим 81еер). Описание регистра производит загрузочная логическая схема.

Н-уровень: уровень логической единицы, зависит от используемой технологии.

Конфигурируемый элемент: конфигурируемый элемент представляет собой логический модуль, которому можно с помощью конфигурационного слова задавать специальную функцию. Таким образом, конфигурируемыми элементами являются различного рода ячейки ЗУИВ, мультиплексоры, арифметическологические устройства, регистры, различного рода описания для установления внешних и внутренних сетевых связей и т.д.

Конфигурируемая ячейка: см. Логические ячейки.

Конфигурирование: задание функции и объединение в сеть какого-либо логического элемента, (ИВМ)-ячейки или ЭНМ (ср.: реконфигурирование).

Конфигурационные данные: произвольное количество конфигурационных слов.

Конфигурационная память: в конфигурационной памяти хранится одно или несколько конфигурационных слов.

Конфигурационное слово: конфигурационное слово состоит из имеющей произвольную длину последовательности бит. Такая последовательность бит разрядов представляет собой действительную настройку конфигурируемого элемента, в результате которой образуется работоспособный блок.

Загрузочная логическая схема (загрузочная логика): блок для конфигурации и реконфигурации ЭИМ. Выполнена в виде микроконтроллера, специально адаптированного для выполнения своей задачи.

Логические ячейки: конфигурируемые ячейки, используемые в ИИ, ИВМ, ДИВМ и выполняющие простые логические и арифметические задачи в соответствии со своей конфигурацией.

Ь-уровень: уровень логического нуля, зависит от используемой технологии.

М-РЬиВЕС: регистр, в котором задают объединение процессорных элементов в сеть. Описание регистра производит загрузочная логическая схема.

О-КЕС: регистр операндов, предназначен для хранения операндов РАЛУ. Обеспечивает временную и функциональную независимость ЭИМ от источников данных, что упрощает пересылку данных, позволяя производить их асинхронную или пакетную передачу. Одновременно обеспечивается возможность реконфигурировать источники данных независимо от ЭИМ, а сами ЭИМ реконфигурировать независимо от источников данных.

РЬИ (Ргодат Ьоабтд Ипй): блок для конфигурации и реконфигурации ЭИМ. Выполнен в виде микроконтроллера, специально адаптированного для выполнения своей задачи.

Распространение: контролируемая дальнейшая передача принятого сигнала.

КЕСОЫРЮ: Реконфигурируемое/готовое к реконфигурации состояние процессорного элемента.

Запускающий сигнал ЯЕСОИЕЮ: перевод процессорного элемента в реконфигурируемое состояние.

КА: конечный автомат, управляющий РАЛУ.

Таблица переключений: таблица переключений представляет собой динамическую память, к которой обращается блок управления. Записи в таблице переключений могут содержать любые конфигурационные слова. Блок управления может выполнять команды. Таблица переключений реагирует на запускающие сигналы и конфигурирует реконфигурируемые элементы на основании записи в динамической памяти.

Синхронизирующие сигналы: сигналы состояния, формируемые конфигурируемым элементом или АЛУ и передаваемые дальше с целью управления обработкой данных и ее синхронизации другим конфигурируемым элементам или АЛУ. Возможен также возврат (введенного в память) синхронизирующего сигнала с временной задержкой в тот же самый конфигурируемый элемент или в то же АЛУ.

ТЯЮАСК/ТЯЮКОУ: сигналы квитирования запускающих сигналов.

Запускающий сигнал: синоним синхронизирующего сигнала.

Реконфигурирование: повторное конфигурирование произвольного количества ЭПМ, в то время как оставшееся количество ЭПМ продолжают выполнять их собственные функции (ср. Конфигурирование).

Цикл обработки: цикл обработки описывает время, необходимое блоку для перехода из одного определенного и/или действительного состояния в следующее определенное и/или действительное состояние.

СДКС: сверхдлинное командное слово; кодирование микропроцессоров, способ в соответствии с уровнем техники.

Ячейки: синоним конфигурируемых элементов.

Claims (29)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ синхронизации как управления процессами обработки данных в конфигурируемых элементах, так и их реконфигурации, используемый в микросхемах с двух- или многомерной структурой расположения программируемых ячеек (потоковые процессоры (НН). программируемые пользователем вентильные матрицы (ПВМ). динамически программируемые пользователем вентильные матрицы (ДПВМ), КАXV-машины), при этом указанные элементы соединены друг с другом конфигурируемой шинной системой, а также синхронизации управления процессами обработки данных в обычных построенных на базе арифметикологических устройств (АЛУ) микропроцессорах, цифровых процессорах сигналов и микрокон троллерах с использованием условных переходов, при этом указанные АЛУ соединены друг с другом шинной системой, отличающийся тем, что синхронизирующие сигналы генерируются во время обработки данных осуществляющими эту обработку конфигурируемыми элементами (0202) путем сравнения данных, знаков чисел, переносов арифметических операций, состояний ошибок и т.д. и передаются по шинной системе на другие элементы (0201. 0203). при этом принимающие эти сигналы элементы используют эту информацию для синхронизации обработки данных и для управления процессом обработки данных (фиг. 1-3).
2. 2. Способ по п.1. отличающийся тем, что синхронизация с помощью запускающего сигнала может активизировать конфигурируемый элемент или АЛУ для выполнения одной единственной операции (запускающий сигнал однократного выполнения команды (8ТЕР). фиг. 2).
3. 3. Способ по п.1. отличающийся тем, что синхронизация с помощью запускающего сигнала может активизировать конфигурируемый элемент или АЛУ для выполнения множества операций (запускающий сигнал перехода (СО). фиг. 2).
4. 4. Способ по п.1. отличающийся тем, что синхронизация с помощью запускающего сигнала может приостанавливать выполнение операции конфигурируемым элементом или АЛУ (запускающий сигнал останова (8ТОР). фиг. 2).
5. 5. Способ по п.1. отличающийся тем, что синхронизация с помощью запускающего сигнала может разрешать реконфигурацию конфигурируемого элемента (фиг. 6).
6. 6. Способ по любому из пп. 1-5. отличающийся тем, что конфигурируемый элемент или АЛУ отображают свое текущее состояние в регистре (0402) состояний.
7. 7. Способ по любому из пп. 1-6. отличающийся тем, что синхронизирующие сигналы передаются адресату данных на источник данных или на независимый конфигурируемый элемент либо АЛУ (фиг. 1-3).
8. 8. Способ по любому из пп. 1-7. отличающийся тем, что передача синхронизирующих сигналов может быть блокирована.
9. 9. Способ по любому из пп. 1-8. отличающийся тем, что передача различных синхронизирующих сигналов осуществляется избирательно (сравнение, состояния ошибки и т.д.), при этом в блоке формирования сигнала можно свободно выбирать тип синхронизирующего сигнала, а в блоке приема сигнала можно свободно выбирать характер воздействия синхронизирующих сигналов (фиг. 5).
10. 10. Способ по любому из пп.1-9. отличающийся тем, что один синхронизирующий сигнал может быть передан нескольким адресатам (0501).
11. 11. Способ по любому из пп. 1-10. отличающийся тем, что для одного синхронизирую щего сигнала выделена одна линия квитирования (фиг. 6: сигнал ТКЮЛСК).
12. 12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что из одного или нескольких синхронизирующих сигналов построен вектор синхронизации (фиг. 6.: ТКЮУ).
13. 13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что с помощью вектора синхронизации выбирается один конфигурационный регистр из нескольких конфигурационных регистров, соответственно один регистр команд из нескольких регистров команд (фиг. 7б).
14. 14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что процесс выбора регистра с помощью синхронизирующих сигналов синхронизируют с обработкой данных таким образом, чтобы не был потерян ни один такт (фиг. 6).
15. 15. Способ по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что в одном выделенном для какой-либо операции регистре, выбранном из нескольких регистров, значение сформированного синхронизирующего сигнала сохраняется таким образом, чтобы другая выделенная операция могла избирательно иметь к нему доступ для выборки на основании этой информации возможной и достоверной команды, соответственно возможной и достоверной конфигурации из нескольких команд/конфигураций.
16. 16. Способ синхронизации как управления процессами обработки данных в конфигурируемых элементах, так и их реконфигурации, используемый в микросхемах с двух- или многомерной структурой расположения программируемых ячеек (потоковые процессоры (НН). программируемые пользователем вентильные матрицы (ПВМ), динамически программируемые пользователем вентильные матрицы (ДПВМ), Κ.Λ\ν-машины), при этом указанные элементы соединены друг с другом конфигурируемой шинной системой, а также синхронизации управления процессами обработки данных в обычных построенных на базе арифметикологических устройств (АЛУ) микропроцессорах, цифровых процессорах сигналов и микроконтроллерах с использованием условных переходов, при этом указанные АЛУ соединены друг с другом шинной системой, отличающийся тем, что на основании соответствующих команд в конфигурируемом элементе или в АЛУ формируются конфигурационные слова, которые вместе с адресом соответствующего регистра передаются по шине данных в следующий конфигурируемый элемент или в следующее АЛУ, которым эти переданные конфигурационные слова записываются в адресуемый регистр (стр. 1-2).
17. 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что конфигурируемый элемент или АЛУ отображает свое текущее состояние в регистре состояний (0402).
18. 18. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что указание на выбираемый регистр зако дировано в командах и передается по шине данных (стр. 2).
19. 19. Способ по любому из пп. 16-18, отличающийся тем, что в одном выделенном для какой-либо операции регистре, выбранном из нескольких регистров, значение сформированного синхронизирующего сигнала сохраняется таким образом, чтобы другая выделенная операция могла избирательно иметь к нему доступ для выборки на основании этой информации возможной и достоверной команды, соответственно возможной и достоверной конфигурации из нескольких команд/конфигураций.
20. 20. Способ синхронизации как управления процессами обработки данных в конфигурируемых элементах, так и их реконфигурации, используемый в микросхемах с двух- или многомерной структурой расположения программируемых ячеек (потоковые процессоры (ПП), программируемые пользователем вентильные матрицы (ПВМ), динамически программируемые пользователем вентильные матрицы (ДПВМ), ΚΑ\ν-машины), при этом указанные элементы соединены друг с другом конфигурируемой шинной системой, а также синхронизации управления процессами обработки данных в обычных построенных на базе арифметикологических устройств (АЛУ) микропроцессорах, цифровых процессорах сигналов и микроконтроллерах с использованием условных переходов, при этом указанные АЛУ соединены друг с другом шинной системой, отличающийся тем, что за время прогона на основании синхронизирующих сигналов из нескольких конфигураций выбирается достоверная конфигурация конфигурируемых элементов или из нескольких возможных команд АЛУ выбирается достоверная команда (фиг. 7б).
21. 21. Способ по п.20, отличающийся тем, что конфигурируемый элемент или АЛУ отображает свое текущее состояние в регистре состояний (0402).
22. 22. Способ по п. 20 или 21, отличающийся тем, что синхронизирующие сигналы передаются адресату данных на источник данных или на независимый конфигурируемый элемент либо АЛУ (фиг. 1-3).
23. 23. Способ по любому из пп.20-22, отличающийся тем, что передача синхронизирующих сигналов может быть блокирована.
24. 24. Способ по любому из пп.20-23, отличающийся тем, что передача различных синхронизирующих сигналов осуществляется избирательно (сравнение, состояния ошибки и т.д.), при этом в блоке формирования сигнала можно свободно выбирать тип синхронизирующего сигнала, а в блоке приема сигнала можно свободно выбирать характер воздействия синхронизирующих сигналов (фиг. 5).
25. 25. Способ по любому из пп.20-24, отличающийся тем, что один синхронизирующий сигнал может быть передан нескольким адресатам (0501).
26. 26. Способ по любому из пп.20-25, отличающийся тем, что для одного синхронизирующего сигнала выделена одна линия квитирования (фиг. 6: сигнал ТКЮЛСК).
27. 27. Способ по любому из пп.20-26, отличающийся тем, что из одного или нескольких синхронизирующих сигналов построен вектор синхронизации (фиг. 6.: ТКЮУ).
28. 28. Способ по любому из пп.20-27, отличающийся тем, что процесс выбора регистра с помощью синхронизирующих сигналов синхро низируют с обработкой данных таким образом, чтобы не был потерян ни один такт (фиг. 6).
29. 29. Способ по любому из пп.20-28, отличающийся тем, что в одном выделенном для какой-либо операции регистре, выбранном из нескольких регистров, значение сформированного синхронизирующего сигнала сохраняется таким образом, чтобы другая выделенная операция могла избирательно иметь к нему доступ для выборки на основании этой информации возможной и достоверной команды, соответственно возможной и достоверной конфигурации из нескольких команд/конфигураций.