SU1580382A1 - Device for data exchange in distributed computing system - Google Patents

Device for data exchange in distributed computing system Download PDF

Info

Publication number
SU1580382A1
SU1580382A1 SU884436998A SU4436998A SU1580382A1 SU 1580382 A1 SU1580382 A1 SU 1580382A1 SU 884436998 A SU884436998 A SU 884436998A SU 4436998 A SU4436998 A SU 4436998A SU 1580382 A1 SU1580382 A1 SU 1580382A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
information
register
multiplexer
Prior art date
Application number
SU884436998A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Мельников
Вячеслав Сергеевич Харченко
Сергей Борисович Кальченко
Григорий Николаевич Тимонькин
Сергей Николаевич Ткаченко
Сергей Владимирович Терещенков
Original Assignee
Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. filed Critical Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority to SU884436998A priority Critical patent/SU1580382A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1580382A1 publication Critical patent/SU1580382A1/en

Links

Landscapes

  • Multi Processors (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может найти применение при построении высокопроизводительных вычислительных систем, векторных, матричных и конвейерных процессоров. Цель изобретени  - расширение области применени  за счет обеспечени  возможности обмена информацией в матричной распределенной вычислительной системе по двум направлени м. Дл  этого в устройство дополнительно введены блок 2 выбора канала, мультиплексор 7 и демультиплексор 9. Введение указанных элементов и порожденных ими св зей позвол ет организовать вертикальный и горизонтальный конвейеры в матричной вычислительной системе, что в сочетании с циклической организацией данных конвейеров позвол ет обеспечить эффективный, в смысле аппаратурных затрат, обмен данными между всеми элементами матричной вычислительной системы. 7 ил.The invention relates to computing and can be used in the construction of high-performance computing systems, vector, matrix and conveyor processors. The purpose of the invention is to expand the field of application due to the possibility of information exchange in a matrix distributed computing system in two directions. For this, the device has additionally introduced channel selection block 2, multiplexer 7 and demultiplexer 9. Introducing these elements and the connections generated by them allows you to organize vertical and horizontal pipelines in a matrix computing system, which, in combination with the cyclical organization of these pipelines, allows for efficient, in terms of hardware office expenses, data exchange between all elements of the matrix computing system. 7 il.

Description

сд оо оsd oo o

00 0000 00

гоgo

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может найти применение при построении высокопроизводительных вычислительных систем, муль- типроцессоров с динамической архитектурой ,микроконтроллеров с множествен- ным потоком команд управлени  при организации волновых, систолических, матричных и конвейерных процессов. The invention relates to computing and can be used in the construction of high-performance computing systems, multiprocessors with a dynamic architecture, microcontrollers with multiple flow control commands for organizing wave, systolic, matrix, and conveyor processes.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  устройства за счет обеспечени  возможности обмена информацией в матричной распределенной вычислительной системе по двум направлени м.The aim of the invention is to expand the field of application of the device by providing the possibility of information exchange in a matrix distributed computing system in two directions.

Микропрограмма, выполн ема  устройством , состоит из двух подмножест операционных микрокоманд (нанокоманд М и М« причем Mt Л Мг 0 . Первый тип нанокоманд (М ) предназначен дл  управлени  операционным блоком. Во врем  выполнени  микропрограммы устройство может выдавать на аналогичное устройство нанокоманды второго типа (M.j), образующие подмножество нанокоманд передачи управлени .The firmware executed by the device consists of two submultiple operating microcommands (nano commands M and M "with Mt L Mg 0. The first type of nano commands (M) is designed to control the operating unit. During the execution of the microprogram, the device can issue to a similar device a nanocomand of the second type ( Mj), forming a subset of the nano command transmission control.

Формат нанокоманды передачи управлени  представл етс  в видеThe format of the nano-command transfer control is represented as

м« m "

где т „р - номер (код) модульного устройства - приемника информации;m R - номер (код) микропрограммы , которую должно выполнить устройство - приемник (начальный адрес микропрограммы ) ; Ф - знак сцеплени . свою очередьwhere t „p is the number (code) of the modular device - the receiver of information; m R - the number (code) of the firmware that the device must execute - the receiver (the starting address of the firmware); F - a sign of coupling. turn

mm

ЯрYar

m г ,m g

где m и m - соответственно коды адресов местоположени  устройства в матрице однотипных устройств распределенной системы.where m and m are, respectively, the address codes of the device location in the matrix of similar devices of the distributed system.

Каждому устройству, вход щему в распределенную систему присваиваетс  свой номер (идентификатор). Устройства , образующие систему, объедин ютс  в двойную кольцевую систему по строке устройств системы и по столбцу устройств системы. Данна  организаци  взаимодействи  отдельныхEach device included in the distributed system is assigned its own number (identifier). The devices forming the system are combined into a double ring system by a row of system devices and a column of system devices. This organization is the interaction of individual

QQ

5 five

0 5 0 5

0 0

00

5five

00

5five

устройств системы позвол ет организовать полный обмен между устройствами .system devices allows you to organize a full exchange between devices.

Нанокоманда передачи управлени  с ij-ro устройства (i 1,го, j 1,п, где тип- соответственно число устройств в матрице по горизонтали и вертикали) поступает на (i+1)j-e устройство , которое определ ет, ему ли предназначена информаци . Определение принадлежности информации происходит путем сравнени  кода устройства - приемника информации в нано- команде передачи управлени  с кодом - идентификатором устройства. При несовпадении этих кодов поступивша  информаци  отправл етс  по горизонтали к (i+2)j-My устройству и так далее до совпадени  кодов по горизонтали . При совпадении горизонтальных кодов информаци  отправл етс  по вертикальному кольцу до совпадени  кодов.A nano command transfer control from an ij-ro device (i 1, go, j 1, n, where type is, respectively, the number of devices in the matrix horizontally and vertically) goes to (i + 1) je device, which determines whether information is intended for it . The determination of the ownership of information occurs by comparing the device code as the receiver of information in a nano command to transfer control with the code identifying the device. If these codes do not match, the incoming information is sent horizontally to the (i + 2) j-My device, and so on until the codes match horizontally. When horizontal codes match, information is sent around the vertical ring until the codes match.

При совпадении кодов и по горизонтали и по вертикали информаци  о номере микропрограммы заноситс  в буферный запоминающий блок. В данный блок может заноситьс  управл юща  информаци  как от устройств системы, так и от супервизорного блока (например , центрального процессора). Обработка информации из буферного запоминающего блока осуществл етс  по , правилу: первым пришел - первым обслужен (организаци  типа F1FO).When the codes match, both horizontally and vertically, information about the firmware number is stored in the buffer storage unit. The control information can be entered into this block both from the system devices and from the supervisory block (for example, the central processor). The processing of information from the buffer storage unit is carried out according to the rule: first come, first served (organization like F1FO).

На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства дл  обмена данными в распределенной вычислительной системе; на фиг.2 - функциональна  схема блока выбора канала (БВК); на фиг.З - функциональна  схема буферного запоминающего блока; на фиг.4 - функциональна  схема блока синхронизации. (БС); на фиг.З - функциональна  схема мультиплексора логических условий; на фиг.6 - форматы микрокоманд, хранимых в блоке пам ти микрокоманд; на фиг.7 - пример организации распределенной управл ющей системы, построенной на основе однотипных устройств. . Устройство дл  обмена данными в распределенной вычислительной системе (фиг.1) содержит блок 1 пам ти микрокоманд, блок 2 выбора канала , буферный запоминающий блок 3, блок 4 синхронизации с выходами 4.1 - 4.5, регистр 5 адреса, регистр 6FIG. 1 is a functional diagram of a device for exchanging data in a distributed computing system; figure 2 is a functional diagram of the channel selection block (BVK); on fig.Z - functional diagram of the buffer storage unit; figure 4 is a functional diagram of the synchronization unit. (BS); FIG. 3 is a functional diagram of a logical conditions multiplexer; Fig. 6 shows the formats of micro-instructions stored in the memory block of micro-instructions; Fig. 7 shows an example of the organization of a distributed control system built on the basis of devices of the same type. . A device for exchanging data in a distributed computing system (FIG. 1) contains a block of 1 memory of micro-instructions, a block 2 of channel selection, a buffer storage unit 3, a block 4 of synchronization with outputs 4.1-4.5, a register 5 of address, a register 6

микрокоманд с пол ми кода провер емого логического услови  6.1, модифицируемого разр да адреса 6.2с полем немодифицируемых разр дов адреса 6.3, операционным полем 6.4, также с пол ми признака передачи управлени  6.5 и признака конца микропрограммы 6.6, мультиплексор 7, мультиплексор 8 логических условий, демуль- типлексор 9, коммутатор 10 адреса, вход логических условий 11 устройства , первый 12, второй 13 и третий 14 информационные входы устройства , управл ющий вход 15 устройства , операционный выход 16.1 устройства , второй выход 16.2 демультиплек- сора, первый 17 и второй 18 информационные выходы устройства.microinstructions with the code field of the checked logical condition 6.1, the modified address bit 6.2 with the field of unmodifiable address bits 6.3, the transaction field 6.4, also the fields of the transfer control sign 6.5 and the end of the microprogram 6.6, the multiplexer 7, the multiplexer 8 logical conditions, demultiplexer 9, address switch 10, input of logic conditions 11 of device, first 12, second 13 and third 14 information inputs of device, control input 15 of device, operational output 16.1 of device, second output 16.2 demultiplexer The first 17 and second 18 data outputs of the device.

Кроме того, устройство содержит (фиг.1) третий информационный 19 и управл ющий 19.1 выходы блока 2 выбора канала, информационный 20 и управл ющий 21 выходы буферного запоминающего блока.In addition, the device contains (Fig. 1) the third informational 19 and the control 19.1 outputs of the channel selection unit 2, the information 20 and the control outputs 21 of the buffer storage unit.

Блок 2 выбора канала (фиг.2) содержит первый 22, второй 23 и третийBlock 2 channel selection (figure 2) contains the first 22, second 23 and third

24буферные запоминающие блоки, блок24 buffer storage blocks

25пам ти константы с пол ми 25.1 и 25.2, определ ющими составной код местоположени  устройства дл  обмена данными в распределенной системе по горизонтали и вертикали, де мультиплексор 26, регистр 27 команд, счетчик 28, блок 29 элементов ИЛИ, первый 30 и второй 31 дешифраторы,25 constants with fields 25.1 and 25.2 defining the composite location code of the device for exchanging data in the distributed system horizontally and vertically, de multiplexer 26, command register 27, counter 28, block OR elements 29, first 30 and second 31 decoders,

первую 32 и вторую 33 схемы сравнени , элемент И 34, элемент ИЛИ 35 и элемент 36 задержки. Кроме того,устройство содержит (фиг.2) управл ющие входы 37-39 соответствующих буферных запоминающих блоков 22-24.the first 32 and second 33 comparison schemes, the AND 34 element, the OR 35 element, and the delay element 36. In addition, the device comprises (FIG. 2) the control inputs 37-39 of the corresponding buffer storage units 22-24.

Буферный запоминающий блок 3 и первый-третий буферные запоминающие блоки блока 2 выбора канала (фиг.З) содержат блок регистров 40.1-40.N (где N - глубина очереди), блок информационных коммутаторов 41.1-41.N- -1, первый 42 и второй И 43 блоки элементов, блок синхронизирующих коммутаторов 44.1-44.N, третий блок элементов И 45.1-45.N-1, элемент И 46, блок элементов ИЛИ 47.1-47.N,- одно- вибратор 48 и синхронизирующий вход 49The buffer storage unit 3 and the first to third buffer storage units of the channel selection unit 2 (FIG. 3) contain a block of registers 40.1-40.N (where N is the queue depth), a block of information switches 41.1-41.N- -1, the first 42 and the second AND 43 blocks of elements, the block of synchronizing switches 44.1-44.N, the third block of elements AND 45.1-45.N-1, the element AND 46, the block of elements OR 47.1-47.N, - a single vibrator 48 and a synchronizing input 49

Блок 4 синхронизации (фиг.4) содержит триггер 50 запуска, генератор 51 тактовых импульсов, счетчик 52, дешифратор 53, первый 54 и второй 55 элементы И,The synchronization unit 4 (FIG. 4) contains a trigger trigger 50, a clock pulse generator 51, a counter 52, a decoder 53, a first 54 and a second 55 And elements,

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Мультиплексор 8 логических условий (фиг.5) содержит мультиплексор 56 и элемент ИЛИ 57.The multiplexer 8 logical conditions (figure 5) contains the multiplexer 56 and the element OR 57.

Назначение основных блоков и эле-i ментов устройства заключаетс  в следующем .The purpose of the main units and device elements is as follows.

Блок 1 пам ти микрокоманд предназначен дл  хранени  множества микрокоманд М М ЛМ2. чBlock 1 of the memory of micro-instructions is intended for storing a variety of micro-instructions M M LM2. h

Блок 2 выбора канала предназначен дл  анализа поступившей информации с целью определени  направлени  дальнейшей передачи в одном из трех направлений: на обработку данному устройству , дл  транзитной передачи в кольце устройств передачи по горизонтали , дл  транзитной передачи в кольце устройств по вертикали.The channel selection unit 2 is designed to analyze the information received in order to determine the direction of further transmission in one of three directions: to the processing of this device, for transit transmission in the ring of transmission devices horizontally, for transit transmission in the ring of devices vertically.

Буферный запоминающий блок 3 предназначен дл  хранени  кодов (номеров ) микропрограмм, поступивших дл  обслуживани  данным устройством.The buffer storage unit 3 is intended for storing codes (numbers) of microprograms received for servicing by this device.

Блок 4 синхронизации предназначен дл  синхронизации работы устройства.The synchronization unit 4 is designed to synchronize the operation of the device.

Мультиплексор 7 предназначен дл  коммутации поступивших на обслуживание запросов от супервизорного устройства или от одного чиз двух направлений (горизонтального или вертикального ) .Multiplexer 7 is designed for switching incoming requests from the supervisor or from one two-direction cheese (horizontal or vertical).

Демулътиплексор 9 предназначен дл  коммутации нанокоманды дл  управлени  операционным блоком и дл  выдачи нанокоманды передачл управлени .The de-multiplexer 9 is intended for switching the nano-command to control the operating unit and for issuing the control command to the n-command.

Назначение основных элементов блока выбора канала (фиг.2) заключаетс  в следующем.The purpose of the main elements of the channel selection block (Fig. 2) is as follows.

Первый-третий буферные запоминающие блоки 22-24 предназначены дл  временного хранени  поступивших дл  - анализа сообщений от собственного устройства и от соседних слева и снизу модульных устройств матрицы, образующих соответственно горизонтальный и вертикальный конвейеры (фиг.7).The first to third buffer storage units 22-24 are intended for the temporary storage of incoming for - analysis of messages from the own device and from adjacent to the left and bottom of the modular matrix devices, forming respectively the horizontal and vertical conveyors (Fig.7).

Блок 25 пам ти константы предназначен дл  хранени  кода, идентифицирующего местоположение устройства в матрице устройств дл  обмена данными в распределенной вычислительной системе .The constant memory unit 25 is designed to store a code identifying the location of the device in the matrix of devices for data exchange in a distributed computing system.

Блок элементов ИЛИ 29 предназначен дл  хранени  передачи хранимых в блоках 22-24 сообщений дл  их анализа принадлежности информации на первой 32 и второй 33 схемах сравнени .The block of elements OR 29 is designed to store the transmission of messages stored in blocks 22-24 for their analysis of the ownership of information on the first 32 and second 33 comparison schemes.

Счетчик 28, дешифратор 30 и элемент И 34 предназначены дл  организации опроса и считывани  информации из буферных запоминающих блоков 22-24.The counter 28, the decoder 30 and the element And 34 are designed to organize the survey and read information from the buffer storage blocks 22-24.

Демультиплексор 26 предназначен дл  коммутации сообщени  после его анализа из трех направлений: либо собственному устройству, либо в горизонтальный , либо вертикальный конвейеры.The demultiplexer 26 is designed to switch the message after analyzing it from three directions: either to its own device, or to horizontal or vertical conveyors.

Регистр 27 команд и элемент 36 задержки предназначены дл  синхронной выдачи команд в одно из трех направлений передачи информации.Command register 27 and delay element 36 are designed to synchronously issue commands to one of the three directions of information transfer.

Устройство дл  обмена данными в распределенной вычислительной системе может функционировать в двух режимах: в режиме реализации собственных микропрограмм или в режиме приема и обработки команд.A device for exchanging data in a distributed computing system can operate in two modes: in the mode of implementing its own firmware or in the mode of receiving and processing commands.

Перед началом работы элементы пам ти устройства наход тс  в нулевом состо нии (за исключением разр да регистра 6 микрокоманд, поле 6.6 которого определ ет признак конца микропрограммы (фиг.1).Before starting operation, the memory elements of the device are in the zero state (with the exception of the register register 6 micro-instructions, field 6.6 of which defines the end-of-microprogram sign (Fig. 1).

Микропрограммное устройство начинает работу путем подачи импульсов запуска ц на управл ющий вход 15 устройства. Первым импульсом С., триггер 50 запуска блока 4 синхронизации (фиг.4) устанавливаетс  в единичное состо ние. Генератор 51 начинает вырабатывать тактовые импульсы, которые поступают на счетный вход счетчика 52 и V-вход дешифратора 53. На выхбдах дешифратора 53 синхроимпульсы 2 поступают на выход 4.1 блока 4 синхронизации и подаютс  на синхро- вход регистра 5 адреса. С второго выхода дешифратора 53 синхроимпульсы Cj поступают на вход элемента И 55, закрытого нулевым сигналом с управл ющего выхода 21 буферного запоминающего блока 3 (фиг.1, 3 и 4). С третьего выхода дешифратора 53 синхроимпульсы Ј поступают на вход закрытого единичным сигналом на выходе пол  6.6 регистра 6 микрокоманд элемента И 54. С четвертого выхода дешифратора 53 синхроимпульсы проход т на выход 4.3 блока 4 синхронизации и далее на синхровход блока 2 выбора канала. Синхроимпульсы Јс п того выхода дешифратора 53 проход т на выход 4.4 блока 4 синхронизации и далее на второй вход синхронизации блока 2 выбора канала и вход синхронизации буферного запоминающего блока 3 (фиг.1). Кроме того, синхроимThe firmware starts operation by applying start-up pulses c to the control input 15 of the device. The first pulse C., the trigger 50 of the start of the synchronization unit 4 (Fig. 4) is set to one. The generator 51 starts producing clock pulses that arrive at the counting input of the counter 52 and the V input of the decoder 53. At the decoder 53, the clock pulses 2 arrive at the output 4.1 of the synchronization unit 4 and are fed to the synchronous input of the address register 5. From the second output of the decoder 53, the clock pulses Cj are fed to the input of the element 55, closed with a zero signal from the control output 21 of the buffer storage unit 3 (Figures 1, 3 and 4). From the third output of the decoder 53, the clock pulses Ј are fed to the input of the register 6.6 of the microcommands of the I 54 element closed by a single signal at the output. From the fourth output of the decoder 53, the clock pulses pass to the output 4.3 of the synchronization unit 4 and then to the synchronous input of the channel selector 2. The sync pulses п with the second output of the decoder 53 are passed to the output 4.4 of the synchronization unit 4 and then to the second synchronization input of the channel selection unit 2 and the synchronization input of the buffer storage unit 3 (Fig. 1). In addition, sync

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

пульсы U перевод т в нулевое состо ние триггер 50. С приходом очередного импульса запуска С , на вход 15 цикл работы блока 4 синхронизации повтор етс .the pulses U translate into the zero state trigger 50. With the arrival of the next start pulse C, at the input 15, the operation cycle of the synchronization unit 4 is repeated.

Устройство в режиме реализации собственных микропрограмм начинает работать при поступлении кода операции с входа 14 на информационный вход мультиплексора 7 (фиг.1), на управл ющем входе которого находитс  нулевой потенциал. Этот сигнал поступает с выхода 19.1 блока 2 выбора канала, элементы пам ти которого наход тс  в нулевом состо нии (фиг.2). Код операции с входа 14 поступает на информационный вход буферного запоминающего блока 3 и на вход блока коммутаторов 41.1-41.N-1, а также на вход блока элементов И 42. Одновременно единичный сигнал с входа 49, информационного входа буферного запоминающего блока 3 устанавливаетс  на входах коммутаторов 44.1-44.N и закрывает элементы И 4j.1-45.N-1 и элемент И 46. Нулевые потенциалы с выходов элементов И 45.1-45.N-1 запирают коммутаторы 44.1-44.N-1. Таким образом, при поступлении первого синхроимпульсаThe device, in the implementation mode of its own firmware, begins to operate when the operation code arrives from input 14 to the information input of multiplexer 7 (Fig. 1), at the control input of which there is a zero potential. This signal comes from the output 19.1 of channel selection block 2, the memory elements of which are in the zero state (Fig. 2). The operation code from input 14 is fed to the information input of the buffer storage unit 3 and to the input of the switch unit 41.1-41.N-1, as well as to the input of the block of elements And 42. At the same time, a single signal from input 49 of the information input of the buffer storage unit 3 is set to the inputs of the switches 44.1-44.N and closes the elements And 4j.1-45.N-1 and the element And 46. Zero potentials from the outputs of the elements And 45.1-45.N-1 lock the switches 44.1-44.N-1. Thus, when the first clock pulse arrives

& с выхода 4.4 блока 4 синхронизации последний проходит через открытый коммутатор 44.N на вход синхронизации регистра 40.N. При этом код операции заноситс  в регистр 40.N, на информационные входы которого он проходит через открытый нулевым сигналом на выходе одновибра- тора 48 коммутатор 41.N-1. В результате на выходе элемента ИЛИ 47.N по вл етс  единичный сигнал, который устанавливаетс  на входах элементов И 45.1-45.N-1, открывает элемент И 46 и проходит на выход 21 буферного запоминающего блока 3.& from the output 4.4 of the synchronization unit 4, the latter passes through the open switch 44.N to the synchronization input of the register 40.N. In this case, the operation code is entered into the register 40.N, to the information inputs of which it passes through a switch 41.N-1 opened by a zero signal at the output of the one-vibrator 48. As a result, a single signal appears at the output of the OR 47.N element, which is installed at the inputs of the AND 45.1-45.N-1 elements, opens the AND 46 element and passes to the output 21 of the buffer storage unit 3.

С выхода 21 буферного запоминающего блока 3 (фиг.1) единичный сигнал проходит на вход блока 4 синхронизации (фиг.4) и открывает элемент И 55 дл  прохождени  синхроимпульсов . с второго выхода дешифратора 53 на выход 4.5 блока 4 синхронизации. Единичный сигнал с выхода пол  6.6 регистра 6 проходит через открытый элемент И 46 (фиг.З) и открывает блок элементов И 43 При этом код операции с выходов регистра 40.N проходит через блок элементов И 43 на выход 20 буферного запоминающего блока 3. СFrom the output 21 of the buffer storage unit 3 (Fig. 1), a single signal passes to the input of the synchronization unit 4 (Fig. 4) and opens the element And 55 for passing the clock pulses. from the second output of the decoder 53 to the output 4.5 of the synchronization unit 4. A single signal from the output of the field 6.6 of the register 6 passes through the open element I 46 (FIG. 3) and opens the block of elements AND 43 In this case, the operation code from the outputs of the register 40.N passes through the block of elements AND 43 to the output 20 of the buffer storage unit 3. C

9191

выхода 20 буферного запоминающего блока 3 код операции проходит через открытый единичным сигналом в поле 6.6 регистра 6 микрокоманд коммутатор 10 адреса на вход регистра 5 ад- реса (фиг.1). По синхроимпульсу Ј с выхода 4.1 блока 4 синхронизации код операции заноситс  в регистр 5 адреса. Начальный адрес микропрограм мы с выхода регистра 5 адреса проходит на адресные входы блока 1 пам ти микрокоманд. На выходах блока 1 пам ти микрокоманд формируетс  перва  микрокоманда. По синхроимпульсу Ј с выхода 4.5 блока 4 синхронизации обнул етс  регистр 6 микрокоманд. В результате единичный сигнал с выхода пол  6.6 регистра 6 микрокоманд снимаетс . При этом открываетс  элемент И 54 (фиг.4) и синхроимпульсы Ј+ проход т на выход 4.2 блока 4 синхронизации. Кроме тоthe output 20 of the buffer storage unit 3, the operation code passes through an open single signal in the field 6.6 of the register of 6 micro-commands the address switch 10 to the input of the register 5 of the address (FIG. 1). According to the clock pulse Ј from output 4.1 of the synchronization unit 4, the operation code is entered into the address register 5. The initial address of the firmware from the output of the register 5 address goes to the address inputs of the microcommand memory block 1. At the outputs of the micro-instruction memory block 1, a first micro-instruction is formed. The sync pulse Ј from output 4.5 of sync unit 4 zeroes the register of 6 micro-instructions. As a result, a single signal from the output of field 6.6 of the register of 6 micro-instructions is removed. In this case, the element AND 54 is opened (Fig. 4) and the clock pulses Ј + are passed to the output 4.2 of the synchronization unit 4. Besides

го, закрываетс  элемент И 46 и на выходе одновибратора 48 (фиг.З) формируетс  единичный импульс. Этим сигналом запираетс  блок элементов И 42 и блок коммутаторов 4t.1-41.N-1 по информационному входу буферного- запоминающего блока 3, открываетс  блок коммутаторов 41.1-41.N-1 по выходам соответствующих регистров 40.i (i 1,N) и через открытый блок коммутаторов 44.1-44.N синхронизируютс  регистры 40.1-40.N. В результате происходит сдвиг информации на один регистр в буферном запоминающем блоке 3. По первому синхроимпульсу Сн с выхода 4.2 блока синхронизации микрокоманда формата А (фиг.6) заноситс  в регистр 6 микрокоманд .element I 46 is closed and a single impulse is formed at the output of the one-shot 48 (FIG. 3). This signal locks the block of elements AND 42 and the block of switches 4t.1-41.N-1 through the information input of the buffer-storage unit 3, the block of switches 41.1-41.N-1 is opened through the outputs of the corresponding registers 40.i (i 1, N ) and through the open switch box 44.1-44.N, the registers 40.1-40.N are synchronized. As a result, information is shifted by one register in the buffer storage unit 3. According to the first clock pulse Сn from the output 4.2 of the synchronization block of the microcommand of format A (Fig.6), it is entered into the register of 6 microcommands.

Пол  6.1-6.3 регистра 6 микрокоманд формируют адрес очередной микрокоманды с использованием мультиплексора 8 (фиг.5) логических условий . Мультиплексор 8 логических условий предназначен дл  формировани  значени  модифицируемого разр да адреса очередной микрокоманды и ре апизует логическую функцию видаThe floor 6.1-6.3 of the register of 6 micro-commands forms the address of the next micro-command using the multiplexer 8 (FIG. 5) of logical conditions. The multiplexer 8 logical conditions is designed to form the value of the modifiable address bit address of the next microcommand and recapitutes a logical function of the form

У|| |

xt a +xt a +

xt zf + x3z2 +xt zf + x3z2 +

+ ...++ ... +

xMzfcxMzfc

гдеWhere

- выходной сигнал мультиплексора 8 логических условий ;- the output signal of the multiplexer 8 logical conditions;

10ten

- КОНЪЮНКЦИЯ- CONJUNCTION

«и"and

соответствующа  комбинации с выхода 6.1 кода логических условий, разрешающей прохождение модифицируемого адресного разр да без изменений;the corresponding combination of output 6.1 of the code of logical conditions allowing the modified address bit to pass unchanged;

«л "L

X j -e OjOfj. . . «iX j -e OjOfj. . . "I

Q Q

5five

00

. .. /t - конъюнкции, соответствующие кодам, определ ющим прохождение на выход мультиплексора 8 одного из сигналов логических. .. / t - conjunctions corresponding to the codes defining the output of multiplexer 8 of one of the logical signals

УСЛОВИЙ Zj, Z2,...,CONDITIONS Zj, Z2, ...,

входа 11 логических условий устройства.input 11 logical conditions of the device.

Код провер емого логического ус- лови  с выхода пол  6.1 и модифицируемый разр д адреса с выхода пол  6.2 регистра 6 совместно с логически5 ми услови ми на входе 11 модульного устройства поступают в мультиплексор 8 логических условий (если микрокоманда  вл етс  микрокомандой ветвлени ) . С выхода последнего модифициро0 ванный разр д адреса совместно с ад- i ресом на выходе пол  6.3 регистра 6 микрокоманд проходит через открытый нулевым сигналом на выходе пол  6.6 регистра 6 микрокоманд коммутатор Ю адреса на входы регистра 5 адреса. Микрооперации с выходов пол  6.4 регистра 6 микрокоманд по нулевому сигналу в поле 6.5 регистра 6 микрокоманд проход т через демультиплеКл сор 9 и поступают на выход 16.1 микроопераций .The code of the checked logical condition from the output of field 6.1 and the modified address bit from the output of field 6.2 of register 6 together with the logical 5 conditions at the input 11 of the modular device enter the multiplexer 8 of logical conditions (if the microcommand is a branch microcommand). From the output of the latter, the modified address bit, together with the address at the output of field 6.3 of the register of 6 microcommands, passes through the open address 0 of the field 6.6 of the register of 6 microcommands, the switch U of address to the inputs of register 5 of address. Micro-operations from the outputs of field 6.4 of the register of 6 micro-commands using the zero signal in the field 6.5 of the register of 6 micro-commands pass through demultiplexor 9 and arrive at output 16.1 of the micro-operations.

Далее после перезапуска синхроим- Q по входу 15 устройства поThen, after restarting, sync-Q on input 15 of the device

пульсомpulse

очередному синхроимпульсуto the next clock pulse

адресaddress

очередной микрокоманды заноситс  в регистр 5 адреса и работа устройства повтор етс . Если в процессе выполнени  микропрограммы на вход 14 устройства поступают коды операций, которые необходимо реализовать после выполнени  текущей микропрограммы, то они записываютс  в пор дке поступлени  в буферный запоминающий блок 3. Первый код операции заноситс  в регистр 40.N. Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 47.N проходит на выход 21 буферного запоминающего блока 3 (фиг.З), закрывает коммутатор 44.N и открывает элемент И 45.N-1,the next micro-instruction is entered in the address register 5 and the operation of the device is repeated. If, during the execution of the firmware, operation codes enter at device 14, which must be implemented after the current firmware has been executed, they are recorded in the order received in the buffer storage unit 3. The first operation code is entered into register 40.N. A single signal from the output of the element OR 47.N passes to the output 21 of the buffer storage unit 3 (FIG. 3), closes the switch 44.N and opens the element And 45.N-1,

11eleven

15803821580382

на выходе которого формируетс  единичный сигнал. Этот сигнал открывает коммутатор 44.N-1.at the output of which a single signal is generated. This signal opens the switch 44.N-1.

При поступлении очередного кода операции на вход буферного запоминающего блока 3 по синхроимпульсу %& последний заноситс  в регистр 40.N-1 Остальные регистры буферного запоминающего блока 3 заполн ютс  аналогично . Запись в регистр 40.1 происходит при наличии единичных сигналов со всех элементов ИЛИ 47.1+1 - 47.N на входе элемента И 45.1 и нулевого сигнала на выходе элемента ИЛИ 47.1. По окончании реализации микропрограммы в регистр 6 микрокоманд заноситс  микрокоманда формата В (фиг.6). Единичный сигнал с выхода пол  6.6 регистра 6 микрокоманд переключает коммутатор 10 адреса на прием кода операции из буферного запоминающего блока 3, поступает на вход блока 4 синхронизации, запреща  формирование синхроимпульсов {. на выходе 4.2 блока 4 синхронизации, и подаетс  на вход считывани  буферного запоминающего блока 3. При этом на информационном выходе 20 буферного запоминающего блока 3 формируетс  очередной код операции, который проходит через коммутатор 10 адреса на вход регистра 5 адреса. По очередному синхроимпульсу Сг на выходе 4.1 блока 4 синхронизации код операции заноситс  в регистр 5 адреса -и работа устройства продолжаетс  аналогично.Upon receipt of the next operation code, the input of the buffer storage unit 3 is synchronized with% & the latter is entered in register 40.N-1. The remaining registers of the buffer storage unit 3 are filled in the same way. Writing to the register 40.1 takes place when there are single signals from all the OR 47.1 + 1 - 47.N elements at the input of the AND 45.1 element and the zero signal at the OR 47.1 element output. At the end of the implementation of the firmware in the register of 6 micro-instructions, the micro-command of format B is entered (Fig. 6). A single signal from the output of the field 6.6 of the register of 6 micro-commands switches the address switch 10 to receive the operation code from the buffer storage unit 3, is fed to the input of the synchronization unit 4, prohibiting the formation of sync pulses {. at output 4.2 of synchronization unit 4, and is fed to the read input of the buffer storage unit 3. At the same time, at the information output 20 of the buffer storage unit 3, the next operation code is generated, which passes through the address switch 10 to the input of the address register 5. In the next clock pulse Cr at the output 4.1 of the synchronization unit 4, the operation code is entered into the address register 5 — and the device continues its operation in the same way.

Режим приема и обработки команд реализуетс  в модульном устройстве при поступлении команд формата Д на входы 12 и 13 устройства и при запис в регистр 6 микрокоманд микрокоманды формата С (фиг.6). В последнем случае в поле 6.5 регистра 6 микрокоманд по вл етс  единичный сигнал, который поступает на управл ющий вхо демультиплексора 9. При этом команда формата Д с выходов пол  6.4 регистра 6 микрокоманд проходит через демультиплексор 9 на выход 16.2 поступает на одноименный вход бло- ,ка 2 выбора канала. Команды формата Д с входов 12 и 13 поступают на одноименные входы блока 2 выбора каналов . По синхроимпульсу Су с выхода i4,3 блока 4 синхронизации команды с входов 12 и 13 и выхода 1J.2 демультиплексора 9 занос тс  в соответствующие буферные запоминающие блокиThe mode of receiving and processing commands is implemented in a modular device when commands of format D are received at inputs 12 and 13 of the device and when register in register 6 of micro-commands of micro-commands of format C (Fig. 6). In the latter case, in the field 6.5 of the register of 6 micro-instructions, there appears a single signal that goes to the control input of the demultiplexer 9. At the same time, the D format command from the outputs of field 6.4 of the micro-command register 6 passes through the demultiplexer 9 to output 16.2 to the same-name input of the block ka 2 channel selection. Commands format D with inputs 12 and 13 are received at the same inputs of block 2 channel selection. According to the sync pulse S from the output i4.3 of the block 4, the synchronization of the command from the inputs 12 and 13 and the output 1J.2 of the demultiplexer 9 are entered into the corresponding buffer storage units

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

1212

22-24 блока 2 выбора каналов (фиг.2). Устройство и функционирование буферных запоминающих блоков 22-24 аналогично буферному запоминающему блоку 3 (фиг.З). В результате, на управл ющих выходах соответствующих блоков 22-24 по вл ютс  единичные сигналы, которые формируют на выходе элемента ИЛИ 3,5 единичный потенциал. Этот сигнал открывает элемент И 34. Одновременно в соответствии с нулевым кодом на выходе счетчика 28 единичный сигнал с выхода дешифратора 30 поступает на одноименный вход считывани  буферного запоминающего блока 22. Команда с информационных выходов буферного запоминающего блока 22 проходит через блок элементов ИЛИ 29 и поступает на информационный вход демультиплексора 26. Кроме того, горизонтальна  составл юща  адреса команда формата Д (фиг.7) поступает на вход схемы 32 сравнени , на второй вход которой поступает горизонтальный адрес устройства с ыхода пол  25.1, блока 25 пам ти константы.Вертикальна  составл юща  поступает на вход схемы 33 сравнени , на второй вход которой подаетс  вертикальный адрес устройства с выхода блока 25 пам ти константы. Если оба адреса на схемах 32 и 33 сравнени  совпали, то по сигналам на выходе дешифратора 31 демультиплексор 26 передает подкоманды на вход регистра 27 команд . Затем по задержанному элементом 36 задержки синхроимпульсу О код команды заноситс  в поле регистра 27 команд. Если совпадение происходит только по схеме 32 сравнени , то по сигналам дешифратора 31 демультиплексор 26 передает код команды на вход регистра 27 команд, который заноситс  в поле регистра 27 команд . Если совпадение происходит только на схеме 33 сравнени , то команда заноситс  в поле регистра 27 команд. Если совпадени  адресов на схемах 32 и 33 сравнени  не происходит , то код команды заноситс  в поле регистра 27 команд. Далее коды команд с выходов полей регистра 27 команд , проход т на выходы 17 и 18 модул  соответственно. Коды команд с выхода, пол  регистра 27 команд проход т на выход 19 блока 2 выбора начала и поступают на одноименный вход мультиплексора 7. Управл ющий разр д команды с выхода 19.1 блока 2 выбора канала поступает на управл ющий вход мультиплексора 7. При этом код операции команды с выхода 19 блока 2 выбора канала передаетс  через мультиплексор 7 на информационный вход буферного запоминающего блока 3. По синхроимпульсу С1 .код операции заноситс  в буферный запоминающий блок 3. По этому же синхроимпульсу в блоке 2 выбора канала увеличиваетс  на .единицу содержимое счетчика 28 (фиг.2). .При этом на выходе дешифратора 30 формируетс  единичный сигнал , который разрешает выборку и анализ команды из буферного запоминаю- щего блока 23. Далее после перезапуска по входу 15 синхроимпульсом о1, по синхроимпульсу С2адрес очередной мирокоманды заноситс  в регистр 5 адреса , и работа устройства продолжаетс  аналогично. Таким образом, прием и обработка кома-нд происходит одновременно с выполнением текущей микропрограммы . I22-24 block 2 channel selection (figure 2). The design and operation of the buffer storage units 22-24 is similar to the buffer storage unit 3 (FIG. 3). As a result, single signals appear at the control outputs of the respective blocks 22-24, which form at the output of the element OR 3.5 a unit potential. This signal opens the element 34. At the same time, in accordance with the zero code at the output of the counter 28, a single signal from the output of the decoder 30 is fed to the read input of the buffer storage unit 22. The command from the information outputs of the buffer storage unit 22 passes through the block of elements OR 29 and goes to the information input of the demultiplexer 26. In addition, the horizontal component of the address command is format D (Fig. 7) is fed to the input of the comparison circuit 32, to the second input of which the horizontal address of the device arrives Exit-keeping a floor 25.1, a memory unit 25 konstanty.Vertikalna component is input to the comparison circuit 33, the second input of which is supplied to the vertical address of the device from the output unit 25 memory constants. If the two addresses in the circuits 32 and 33 of the comparison coincided, then the signals at the output of the decoder 31 demultiplexer 26 sends the subcommands to the input of the register 27 commands. Then, according to the delayed by the delay element 36, a clock pulse O, the instruction code is entered in the register field of the 27 instructions. If the coincidence occurs only according to the comparison circuit 32, then using the signals of the decoder 31, the demultiplexer 26 transmits the command code to the input of the command register 27, which is entered in the register field 27 of the commands. If a match occurs only in the comparison circuit 33, then the command is entered in the register field of 27 commands. If the addresses in the circuits 32 and 33 do not match, then the command code is entered in the register field 27 of the commands. Next, the command codes from the outputs of the register fields of 27 commands are passed to the outputs 17 and 18 of the module, respectively. The command codes from the output, the register field 27 are passed to the output 19 of the start selection block 2 and fed to the multiplexer 7 of the same name. The control bit of the command from the output 19.1 of the channel select block 2 is fed to the control input of the multiplexer 7. The operation code commands from the output 19 of the channel selection block 2 are transmitted through multiplexer 7 to the information input of the buffer storage unit 3. The sync pulse C1 is entered into the buffer storage unit 3. The same clock pulse in block 2 channel selection is increased by. nitsu the counter 28 (Figure 2). At the same time, a single signal is generated at the output of the decoder 30, which allows sampling and analysis of the command from the buffer storage unit 23. After restarting on input 15 with o1 clock, the sync pulse of the next microcommand is entered into address register 5, and the device continues in the same way . Thus, the reception and processing of coma-nd occurs simultaneously with the execution of the current firmware. I

Устройство завершает работу при окончании подачи синхроимпульсов Јг на вход 15 модульного устройства. При этом триггер 50 (фиг.4) остаетс  в нулевом состо нии и генератор 51 прекращает формирование синхроимпульсов .The device closes at the end of the supply of sync pulses to input 15 of the modular device. In this case, the trigger 50 (Fig. 4) remains in the zero state, and the generator 51 stops forming the sync pulses.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  обмена данными в распределенной вычислительной системе , содержащее коммутатор адреса, регистр адреса, блок пам ти микрокоманд , регистр микрокоманд, мультиплексор логических условий, блок синхронизации и буферный запоминающий блок, причем первый вход блока синхронизации  вл етс  управл ющим входом устройства , первый и второй выходы блока синхронизации соединены с входами синхронизации регистра адреса и регистра микрокоманд, соответственно, третий и четвертый выходы блока синхронизации соединены с первым управ- л ющим входом буферного запоминающего блока и входом установки пол  регистра микрокоманд соответственно, первый и второй выходы регистра микрокоманд соединены с первым информационным входом и управл ющим входом мультиплексора логических условий,A device for exchanging data in a distributed computing system, comprising an address switch, an address register, a microinstructor memory block, a microcommand register, a logic conditions multiplexer, a synchronization block and a buffer memory block, the first input of the synchronization block being the control input of the device, the first and second the outputs of the synchronization unit are connected to the synchronization inputs of the address register and the register of microinstructions, respectively, the third and fourth outputs of the synchronization unit are connected to the first control yuschim input buffer memory unit and the input of the installation floor microinstruction register respectively, the first and second outputs of the microinstruction register connected to a first data input and a control input of the multiplexer logic conditions, 5five 00 5five 00 5five 00 5five 00 5five соответственно, второй информационный вход мультиплексора логических условий  вл етс  входом логических условий устройства, выход мультиплексора логических условий и третий выход регистра микрокоманд соединены с первым и вторым информационными входами коммутатора адресу соответственно, выход коммутатора адреса соединен с информационным входом регистра адреса , выход которого соединен с адресным входом блока пам ти микропрограмм , выход которого подключен к информационному входу регистра микрокоманды , четвертый выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора адреса, вторым входом блока синхронизации и вторым управл ющим входом буферного запоминающего блока , управл ющий выход которого подключен к третьему входу блока синхронизации , информационный выход буферного запоминающего блока соединен с третьим информационным входом коммутатора адреса, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет обеспечени  возможности обмена информацией в матричной распределенной вычислительной системе по двум направлени м , устройство содержит демультиплек- сор, мультиплексор и блок выбора канала , причем п тый и шестой выходы регистра команды соединены с информационным и управл ющим входами де- мультиплексора соответственно, первый выход демультиплексора  вл етс  управл ющим выходом устройства, второй выход демульгиплексора соединен с первым информационным входом блока выбора канала, второй и третий информационные входы которого  вл ютс  первым и вторым информационными входами устройства соответственно, третий и п тый выходы блока синхронизации соединены с первым и вторым управл ющими входами блока выбора канала соответственно, первый и второй информационные выходы блока выбора канала  вл ютс  первым и вторым информационными выходами устройства соответственно, третий информа- ционный выход и управл ющий выход блока выбора канала подключены к первому информационному входу и управл ющему входу мультиплексора соответственно , второй информационный вход мультиплексора  вл етс  третьим ин12respectively, the second information input of the logical conditions multiplexer is the input of the logical conditions of the device, the output of the multiplexer of logical conditions and the third output of the micro-command register are connected to the first and second information inputs of the switch, respectively, the output of the address switch is connected to the information input of the address register, the output of which is connected to the address the input of the memory unit of the firmware, the output of which is connected to the information input of the microcommand register, the fourth output of which connected to the control input of the address switch, the second input of the synchronization unit and the second control input of the buffer storage unit, the control output of which is connected to the third input of the synchronization unit, the information output of the buffer storage unit connected to the third information input of the address switch, characterized in that in order to expand the scope of application by providing the possibility of information exchange in a matrix distributed computing system in two directions, the device neighbors a demultiplexer, a multiplexer and a channel selection unit, the fifth and sixth outputs of the command register are connected to the information and control inputs of the multiplexer, respectively, the first output of the demultiplexer is the control output of the device, the second output of the demultiplexer is connected to the first information input of the unit channel selection, the second and third information inputs of which are the first and second information inputs of the device, respectively, the third and fifth outputs of the synchronization unit are connected to the first m and the second control inputs of the channel selection unit, respectively, the first and second information outputs of the channel selection unit are the first and second information outputs of the device, respectively, the third information output and the control output of the channel selection unit are connected to the first information input and control input multiplexer, respectively, the second multiplexer information input is the third in12 II Фиг. 7FIG. 7 Вертикальный конвейерVertical conveyor
SU884436998A 1988-06-06 1988-06-06 Device for data exchange in distributed computing system SU1580382A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884436998A SU1580382A1 (en) 1988-06-06 1988-06-06 Device for data exchange in distributed computing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884436998A SU1580382A1 (en) 1988-06-06 1988-06-06 Device for data exchange in distributed computing system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1580382A1 true SU1580382A1 (en) 1990-07-23

Family

ID=21379853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884436998A SU1580382A1 (en) 1988-06-06 1988-06-06 Device for data exchange in distributed computing system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1580382A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1193675, кл. G 06 F 9/22, 1985. Авторское свидетельство СССР (f 1325477, кл. G 06 F 9/22, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1240399A (en) Duplex controller synchronization circuit
US3735365A (en) Data exchange system
JPS5810038B2 (en) Communication exchange method
NO174985B (en) Device for connecting devices with asynchronous circuits.
SU1580382A1 (en) Device for data exchange in distributed computing system
US3719930A (en) One-bit data transmission system
SU1295369A1 (en) Control device for control signal transmission process in hierarchical automatic control system
SU1277125A1 (en) Device for exchanging data between electronic computer and using equipment
SU1631542A1 (en) Multimicroprogram control system
SU1751757A1 (en) Pipeline computing unit controller
US4467413A (en) Microprocessor apparatus for data exchange
SU1727112A1 (en) Distributed system for programmed control with majorizing
SU1001070A1 (en) System for exchange of data between information processors
RU1797096C (en) Distributed system for programmed control over production processes
SU1241250A1 (en) Adaptive data processing system
SU1508228A1 (en) Device for shaping message route in homogeneous computing system
SU1566362A1 (en) Multichannel device for control information exchange in computing system
SU1078432A1 (en) Device for interpretation of expressions of programming languages
SU1332327A1 (en) Device for mating processers in a computing system
RU1784940C (en) Multichannel device for sequence control of technology processing
SU1170478A1 (en) Device for signalling operation of distributed objects
RU1803905C (en) Program monitor and control module device
SU1290260A1 (en) Device for automatic control of reconfiguration of objects of automatic control system
SU1183980A1 (en) Device for exchanging data between computer and subscribers
SU1118997A1 (en) Information exchange device