Пристрій для контролю конвеєрних вузлів

Реферат: Пристрій для контролю конвеєрних вузлів належить до обчислювальної техніки, а саме до цифрових обчислювальних пристроїв, і може бути використаний в машинобудівних технологіях. У пристрій для контролю конвеєрних вузлів, що містить блок управління, перший та другий мультиплексори, блок конвеєрних вузлів та блок порівняння, при цьому вхід управління пристрою підключено до керуючого входу блока управління, вихід якого підключено до адресного входу першого мультиплексора. При цьому і-й інформаційний вхід пристрою, де і=1 … n-1, n - кількість конвеєрних вузлів, підключено до (i-1)-го інформаційного входу першого мультиплексора та i-го входу блока конвеєрних вузлів. Вихід i-го блока конвеєрних вузлів підключено до i-го виходу пристрою та (i-1)-го інформаційного входу другого мультиплексора, вихід якого підключено до першого входу блока порівняння, другий вхід якого підключено до nго виходу блока конвеєрних вузлів, а вихід підключено до контрольного виходу пристрою. Додатково введено блок затримки сигналу та регістр. При цьому тактовий вхід пристрою підключено до входів синхронізації блока конвеєрних вузлів та блока затримки сигналу. Вхід скидання пристрою підключено до входів скидання регістра та блока управління. Вихід блока управління підключено до інформаційного входу регістра, а вихід першого мультиплексора підключено до n-го входу блока конвеєрних вузлів. При цьому вхід управління пристрою підключено до входу блока затримки сигналу, вихід якого підключено до синхровходу регістра, а вихід регістра підключено до адресного входу другого мультиплексора. Технічним результатом є те, що шляхом введення блока затримки сигналу та регістра забезпечено перехід від контролю попереднього конвеєрного вузла до контролю наступного конвеєрного UA 113125 C2 (12) UA 113125 C2 вузла з урахуванням затримки даних у конвеєрних вузлах, що суттєво розширює функціональні можливості контролю результатів, розповсюджуючи його на робочий режим пристрою. UA 113125 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пропонований винахід належить до обчислювальної техніки, а саме до цифрових обчислювальних пристроїв, і може бути використаний в машинобудівних технологіях. Відомий запам'ятовуючий пристрій із самоконтролем, який містить блок пам'яті, блок контролю, перший та другий комутатори, блок управління, додатковий блок пам'яті та суматор за модулем два, при цьому інформаційні входи пристрою підключено відповідно до інформаційних входів першого комутатора та входів блока пам'яті, виходи якого підключено відповідно до виходів пристрою, інформаційних входів другого комутатора та входів блока контролю, вихід якого є першим контрольним виходом пристрою, вхід блока управління є управляючим входом пристрою, а вихід підключено до управляючих входів першого та другого комутаторів, вихід першого комутатора підключено до входу додаткового блока пам'яті, вихід якого підключено до першого входу суматора за модулем два, другий вхід якого підключено до виходу другого комутатора, вихід суматора за модулем два є другим контрольним виходом пристрою [1]. Недоліки аналога: неможливість контролю обчислюваного результату на другому контрольному виході пристрою при виконанні обчислень на робочих послідовностях вхідних даних, що обмежує функціональні можливості контролю. Найбільш близьким до запропонованого винаходу по технічній суті та результату, що досягається, є запам'ятовуючий пристрій із самоконтролем (пристрій для контролю конвеєрних вузлів), що містить блок управління, перший, другий комутатори (перший, другий мультиплексори) та третій комутатор (комутатор), блок уніфікованих схем (блок конвеєрних вузлів), блок порівняння та блок контролю, при цьому вхід управління пристрою підключено до входу управління блока управління, вихід якого підключено до адресних входів першого й другого комутаторів та управляючого входу третього комутатора, і-й інформаційний вхід пристрою, де i=1 … n-1, n - кількість уніфікованих схем, підключено до (i-1)-го інформаційного входу першого комутатора та входу і-ї уніфікованої схеми блока уніфікованих схем, вихід і-ї уніфікованої схеми якого підключено до і-го виходу пристрою, (і-1)-го інформаційного входу другого комутатора та і-го входу блока контролю, вихід якого підключено до першого контрольного виходу пристрою (виходу контролю пристрою), вихід другого комутатора підключено до першого входу блока порівняння, n-й інформаційний вхід пристрою підключено до першого інформаційного входу третього комутатора, другий інформаційний вхід якого підключено до виходу першого комутатора, а вихід підключено до входу n-ї уніфікованої схеми блока уніфікованих схем, вихід n-ї уніфікованої схеми якого підключено до n-го виходу пристрою, n-го входу блока контролю та другого входу блока порівняння, вихід якого підключено до другого контрольного виходу пристрою (контрольного виходу пристрою) [2]. Недоліки прототипу: контроль обчислюваного результату на другому контрольному виході пристрою здійснюється без урахування затримки даних у конвеєрних вузлах. Це не дозволяє переходити від перевірки одного конвеєрного вузла до перевірки наступного вузла в робочому режимі пристрою, що призводить до обмеження функціональних можливостей контролю лише роботою в паузах основних обчислень, наприклад, у режимі налагодження пристрою. Задача винаходу - створення пристрою для контролю конвеєрних вузлів, в якому шляхом введення блоку затримки сигналу та регістра забезпечено розширення функціональних можливостей контролю результату на робочий режим пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрій для контролю конвеєрних вузлів, що містить блок управління, перший та другий мультиплексори, блок конвеєрних вузлів та блок порівняння, при цьому вхід управління пристрою підключено до входу управління блока управління, вихід якого підключено до адресного входу першого мультиплексора, і-й інформаційний вхід пристрою, де і=1 … n-1, n - кількість конвеєрних вузлів, підключено до (i-1)го інформаційного входу першого мультиплексора та входу і-го конвеєрного вузла блока конвеєрних вузлів, вихід i-го конвеєрного вузла якого підключено до і-го виходу пристрою та (і1)-го інформаційного входу другого мультиплексора, вихід якого підключено до першого входу блока порівняння, другий вхід якого підключено до виходу n-го конвеєрного вузла блока конвеєрних вузлів, а вихід є контрольним виходом пристрою, згідно з винаходом, введено: блок затримки сигналу та регістр, при цьому тактовий вхід пристрою підключено до входів синхронізації блока конвеєрних вузлів та блока затримки сигналу, вхід скидання пристрою підключено до входів скидання регістра та блока управління, вихід якого підключено до інформаційного входу регістра, вихід першого мультиплексора підключено до входу n-го конвеєрного вузла блока конвеєрних вузлів, вхід управління пристрою підключено до входу сигналу блока затримки сигналу, вихід якого підключено до синхровходу регістра, вихід якого підключено до адресного входу другого мультиплексора. 1 UA 113125 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Технічний ефект від запропонованого рішення полягає в тому, що шляхом введення блока затримки сигналу та регістра забезпечено перехід від контролю попереднього конвеєрного вузла до контролю наступного конвеєрного вузла з урахуванням затримки даних у конвеєрних вузлах, що суттєво розширює функціональні можливості контролю результатів, розповсюджуючи його на робочий режим пристрою. Розширення функціональних можливостей контролю результату можна оцінити позитивно, враховуючи, що робочий режим пристрою є основним. Контроль результату в прототипі лише оцінює справність пристрою в паузах основних обчислень. В запропонованому рішенні контроль дозволяє оцінювати сам результат виконання обчислень, що є вирішальним для їх замовника. Суть винаходу пояснюється кресленням на фіг. 1, де зображено пристрій для контролю конвеєрних вузлів, що містить блок управління 1, блок затримки сигналу 2, перший 3 та другий 4 мультиплексори, блок конвеєрних вузлів 5, регістр 6, блок порівняння 7, інформаційні входи X: 1,…, n-1 пристрою, вхід С управління пристрою, вхід R скидання пристрою, тактовий вхід Τ пристрою, виходи Υ: 1,…, n-1 пристрою, контрольний вихід Κ пристрою, при цьому вхід С пристрою підключено до входу С управління блока 1 та входу V сигналу блока 2, вхід R підключено до входів R скидання блока 1 та регістра 6, вхід Τ пристрою підключено до входів синхронізації Τ блоків 2 та 5, ί-й інформаційний вхід пристрою, і=1 … n-1, підключено до (i-1)-го інформаційного входу мультиплексора 3 та входу і-го конвеєрного вузла блока 5, вихід і-го конвеєрного вузла якого підключено до (i-1)-го інформаційного входу мультиплексора 4 та і-го виходу пристрою, вихід блока 1 підключено до адресного входу А мультиплексора 3 та інформаційного входу регістра 6, вихід блока 2 підключено до синхровходу Τ регістра 6, вихід мультиплексора 3 підключено до входу n-го конвеєрного вузла блока 5, вихід регістра 6 підключено до адресного входу А мультиплексора 4, вихід якого підключено до першого входу блока 7, другий вхід якого підключено до виходу n-го конвеєрного вузла блока 5, а вихід підключено до виходу К пристрою. На фіг. 2 показано часові діаграми роботи блоків пристрою та його входів R, С, Χ, Υ, Μ для конвеєрних вузлів блока 5, кожний з яких утворюється з m=3 секцій, тобто затримує на m тактів вхідні послідовності, що складаються з k=4 даних. Довжина вхідних послідовностей завжди перевищує довжину конвеєрів, тобто k>m. На діаграмі ВС показана робота блока 1, що є лічильником за модулем n-1, тобто в циклі повторює послідовність значень 0,…, n-2. На діаграмі BD показана робота блока 2, що є лічильником з від'ємним рахуванням. Вирахування виконується до нуля, а починається із значення m, яке відновлюється за сигналами управління, що надходять зі входу С пристрою. Дані першої, другої та третьої послідовності і-го інформаційного входу пристрою, і=1 … n-1, пронумеровано як 1, 2, 3, 4; 1*, 2*, 3*, 4* і 1**, 2**, 3**, 4**, відповідно. Діаграма Ζ показує сигнал на виході позики лічильника блока 2. Цей сигнал приймає нульове значення при нульовому стані лічильника. Діаграми RG, МХ3 та МХ4 ілюструють роботу регістра 6, мультиплексорів 3 та 4. Діаграми МХ3 та МХ4 показують послідовності даних, що надходять на інформаційні входи X пристрою та видаються з його виходів Υ. Ліва цифра в позначці даного вказує на номер і=1 … n-1 входу X або виходу Υ пристрою, а права цифра - на номер даного в послідовності. Пристрій працює у такий спосіб. На вхід R пристрою та відповідно на входи R скидання блока 1 і регістра 6, подається сигнал, що встановлює їх у нульове значення. На вхід С пристрою та відповідно на вхід С управління блока 1 і вхід V блока 2 подаються сигнали управління, які відмічають початки подання послідовностей даних на інформаційні входи X пристрою. Сигнали управління тактують роботу блока 1 як лічильника та відновлюють значення m для блока 2. На вхід Τ пристрою та відповідно на входи Τ блока 2 і 5 подаються синхроімпульси, що тактують їх роботу. На інформаційні входи X пристрою подаються послідовності даних, які за синхроімпульсами приймаються на входи відповідних конвеєрних вузлів блока 5. З їх виходів із затримкою на m тактів видаються на виходи Υ пристрою результуючі послідовності. Блок 1 за сигналами управління формує у циклі послідовність значень 0,…, n-2 та подає їх на вхід А мультиплексора 3, що за цими значеннями послідовно підключає входи конвеєрних вузлів 1,…, n-1 до входу n-го конвеєрного вузла блока 5. Кожне підключення виконується протягом k тактів прийому всіх даних одної послідовності. Таким чином, n-й конвеєрний вузол одержує й обробляє послідовності даних, що одержуються й обробляються першим конвеєрним вузлом, потім другим і так далі до останнього та з повторенням у циклі, послідовно дублюючи обчислення. 2 UA 113125 C2 5 10 15 20 Блок 2 за синхросигналами обчислює у циклі послідовність значень від m до нуля й при нульовому значенні формує сигнал з виходу позики Ζ, за яким значення на вході А мультиплексора 3 переписується в регістр 6 та з його виходу подається на вхід А мультиплексора 4. Таким чином забезпечується підключення мультиплексора 4 до виходів тих самих конвеєрних вузлів, що вибираються за входами мультиплексором 3, але із затримкою на m тактів, коли на цих виходах обчислюються результуючі послідовності даних. З виходів мультиплексора 4 та n-го конвеєрного вузла блока 5 результуючі послідовності продубльованих обчислень подаються на входи блоку 7, який порівнює їх та формує код правильності результату, що видається на вихід К пристрою. Пристрій може бути використаний в машинобудуванні для побудови багатопотокових конвеєрних обчислювальних систем, що обробляють послідовності даних з контролем результатів у робочому режимі. ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ: 1. Запоминающее устройство с самоконтролем. А.с. 1105944 СССР, МКИ G11С 29/00 / Е.Л. Полин, А.В. Дрозд, А.Г. Шипита, В.П.Карпенко, В.А. Минченко, В.Ф. Стручев (СССР). - № 3594228/18-24; Заявлено 23.05.83; Опубл. 30.07.84, Бюл. № 28.; 2. Запоминающее устройство с самоконтролем. А.с. 1188789 СССР, МКИ G11С 29/00 / А.В. Дрозд, Е.Л. Полин, В.Л. Панченко, В.В. Лебедь, О.П. Гусева (СССР). - № 3738865/24-24; Заявлено 27.03.84; Опубл. 30.10.85, Бюл. № 40. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 Пристрій для контролю конвеєрних вузлів, що містить блок управління, перший та другий мультиплексори, блок конвеєрних вузлів та блок порівняння, при цьому вхід управління пристрою підключено до керуючого входу блока управління, вихід якого підключено до адресного входу першого мультиплексора, при цьому і-й інформаційний вхід пристрою, де і=1,…, n-1, n - кількість конвеєрних вузлів, підключено до (i-1)-гоінформаційного входу першого мультиплексора та i-го входу блока конвеєрних вузлів, а вихід i-го блока конвеєрних вузлів підключено до i-го виходу пристрою та (i-1)-го інформаційного входу другого мультиплексора, вихід якого підключено до першого входу блока порівняння, другий вхід якого підключено до nго виходу блока конвеєрних вузлів, а вихід підключено до контрольного виходу пристрою, який відрізняється тим, що додатково введено блок затримки сигналу та регістр, при цьому тактовий вхід пристрою підключено до входів синхронізації блока конвеєрних вузлів та блока затримки сигналу, а вхід скидання пристрою підключено до входів скидання регістра та блока управління, вихід блока управління підключено до інформаційного входу регістра, а вихід першого мультиплексора підключено до n-го входу блока конвеєрних вузлів, при цьому вхід управління пристрою підключено до входу блока затримки сигналу, вихід якого підключено до синхровходу регістра, а вихід регістра підключено до адресного входу другого мультиплексора. 3 UA 113125 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4