Коммутатор каналов

(51)4 С 06 Г 15 ГОСУДА ПО ДЕЛ МцкБЛКК ". ф САНИЕ ИЗОБРЕТЕ кана му тации, блок памяуправления коммуания оши ески контролиру поступиворой свяения во СССР1978,СССР6, 1985. я нек чения не ома риняти ются и не приворабоченедопуся сигнаатора ка вв вождает ака оши 7 ил. и комму 4 табл. еи о ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ двторсном свидетельст(57) Изобретение относится к вылительной технике и позволяет псить надежность установления свза счет блокировки запрещенных п 9)ЯОии 1 334 1 5 бинаций связей, Ком содержит блок комм ти соединений, блок тацией и блок форми Коммутатор автомати ет допустимость вып шей команды включен зи Команды требую допустимых в момент ды связей, не выпол дят к выводу коммут го состояния. Попыт тимой команды сопр лом на выходе призн татора. 1 э.п. ф-лы.Ужгород, ул.Проектная, 133415Изобретение относится к вьгчислительной технике, в частности к сетям связи ЭВМ, использующим модемы.Цель изобретения - повышение коэф 5 фициента готовности коммутатора за счет блокировки запрещенных комбинаций соединений.На фиг.1 изображена Функциональная схема коммутатора качалов; на фиг.2 -4 - примеры реализации первого и второго шифраторов и блока памяти соединений соответственно; на фиг,5 - граф-схема состояний коммутатора; на .Фиг, 6 - временные диаграммы работы, блока формирования ошибки; на фиг. 7 - пример мнемосхемы возможных соединений в коммутаторе.Коммутатор каналов содержит (Фиг.1; блоки 1 коммутации, блок 2 памяти соединечий, блок 3 управления коммутацией, блок 4 формирования ошибки Блок 3 содержит одновибратор 5, ключ б, первый 7 и второй 8 шифраторы элемент 9 задержки, элемент И 10, ре версивный счетчик 11, дешифратор 12, элемент ИЛИ 13, элемент НЕ 4. Блок 4 содержит элементы ИЛИ 15 и 16, элемент 17 задержки, триггер 18, элемент И 19, первый 20 и второй 2 од- дб новибраторы.Настроечная информация 1 команды коммутации) поступает на вход 22 коммутатора в сопровождении стробируюшего импульса по входу 23. Дешифратор 12 формирует на своих выходах потенциальные сигналы, которые по шинам 24 - 26 поступают на соответствующие входы ключа 6 и шифраторов 7 и 8, На выходах 27 и 28 коммутатора форми-,10 руются код состояния и признак ошибки соответственно, которые могут поступать на блок отображения мнемосхе" мы устанавливаемых соединений и на ЭВМ. Выходы первого шифратора 7 и ключа 6 подключены соответственно через шины 29 и 30 к четвертому и третьему информационным входам второго шифратора 8, выход которого через шину 31 подключен к информационному входу блока 2 памяти соединений,Первый шифратор 7 (фиг,2) может быть выполнен на группах. элементов И 32 и элементов ИЛИ 33.Второй шифратор 8 фиг,З) может быть выполнен на группах элементов ИЛИ 34 и элементов И 35.Блок 2 памяти соединений ,Фиг.4) содержит группу ячеек памяти кмти 2чество ячеек соответствует числу связей, устанавливаемых блоком 1 коммутации), причем каждая ячейка памяти состоит из элемента И 36, элемента ИПИ 37, триггера 38 и одновибратора 39, Сигналы с выходов одновибраторов объединяются на элементе ИЛИ 40, на выходе которого формируется признак записи информации блока 2.Работу коммутатора рассмотрим на примере шести коммутируемых каналов МО - М 5 и пятнадцати возможных связей между ними 1,; 9,А Р (используется запись чисел в шестнадцатиричной системе счисления), которые обозначены на Фиг,7.Коммутатор каналов обеспечивает следующие возможности: включение любой из 15-ти связей "1", "2", из шести коммутируемых каналов;включение разрешенной второй связи в соответствии с табл,; включение третьей разрешенной связи в зависимости от двух уже включенных в соот" ветствии с табл.2; выключение по од,ной любой из включенных связей; одновременное выключение всех связей. Коммутатор каналов предназначен,. для осуществления связей типа точка с точкой между шестью коммутируемыми каналами, к которым присоединены выходы модемов в линию связи с коммутируемой сетью.Разрешены только попарные соединения коммутируемых каналов, которые могут состоять из одной, двух или трех пар соединенных каналов. Присоединение к работающей паре соединен ных каналов третьего приводит к отказу аппаратуры связи и поэтому недопустимо, При помощи имеющихся в коммутаторе каналов 5-ти связей можно была бы создать 2 - 1 = 32767 вариантов соединений, однако по указанным причинам разрешены только 75 вариантов связей, перечисленных в табл,З.Таким образом, коммутатор исключает возможность 32767-75 = 32692 вари 1а;,гов недопустимых соединений, приводящих к отказу аппаратуры, Связи, образующие некоторый вариант соединения, включаются последовательно,Поэтому. варианты 16-60, состоящие из двух попарных соединений, могут быть получены двумя способами кажпый.Нап 3 13341 ример, вариант 16 может быть получен включением сначала связи "1", а потом связи т 3 е или наоборот сначала связи "3" а потом "1", ВариантыУ5 6 - 72, состоящие из трех соединений, могут быть получены шестью способами каждый, Например, вариант 61 можно получить при следующих последовательностях включения связей: еетт ее 3 ее ве с ет ееее вв с аа вв а ввт Ф Я та 3 тт еете васев ееее те стт евет-в е ет 5 ее ет 3 те тета васев ттэтт тт т твКоммутатор каналов управляется командами, форматы и названия которых 15 указаны в табл.4. Команда сопровождается стробирующим импульсом на входе 23,. При поступлении команды ."Общий 20 сброс" импульс поступает на вход одновибратора, где расширяется и подается на входы сброса счетчика 11, блоки 2 и 4, Реверсивный счетчик 1 состоит из двух триггеров и соответ ственно может находиться в четырех состояниях. Исходным состоянием для него является состояние "00". При этом дешифратор 12 вырабатывает.единичный потенциальный сигнал на шине щ 24. На шинах 25 и 26 в это время сигнал имеет низкий уровень. В блоке 2 памяти соединений импупьс общего сброса проходит элементы ИЛИ 3 на входы сброса триггера 38При этом те триггеры 38, которые были в единичном состоянии, сбрасываются в нулевое состояние, сбрасывая установленные связи в блоке 1 коммутации. Соответствующие одновибраторы 39 в 40 момент сброса триггеров 38 вьщают импульсы, которые значительно короче импульсов общего сброса, выработанного одновибратором 5. Эти импульсы через элемент 40 поступают на выход 45 признака записи блока 2 и, пройдя через элементы ИЛИ 13, НЕ 14 и И 1 О, могут попасть на суммирующий и вычитающий входы счетчика 11, Однако благодаря большой длительности им- пульсов общего сброса импульсы на счетных входах не смогут, изменить состояние "00" счетчика 11.В блоке 4 формирования ошибки импульс общего сброса поступает на вто 55 рой вход элемента ИЛИ 16 и с выхода этого элемента попадает на вход сброса триггера 18, который устанавливается в нулевое состояние, Сигнал на 554выходе элемента И 19 блока 4 стано -вится низким (ошибки нет),Таким образом, коммутатор каналовприводится в исходное состояние, прикотором все связи между каналами разорваны.Если после этого поступает любаяиз команд "Включить связь 1 тт (1, ,Р)е то импульс по соответствующей шине через ключ 6 и шифратор 8поступает в блоки 2 и 4, В блоке 2памяти состояний этот импульс попадает на вход установки соответствующего триггера 38, который переходитв единичное состояние,В результате этого в блоке 1 устанавливается соответствующая связь,при этом срабатывания соответс 1 вующего одновибратора 39 не происходити, следовательно, на выходе элементаНЕ 14 имеется высокий уровень, который разрешает прохождение сигналасопровождения на суммирующий входсчетчика 11. Последний переходит всостояние "01", а дешифратор 12 выдает на шине 25 сигнал высокого уровня. Сигнал на шине 24 становится низким.Таким образом, после. включенияодной связи коммутатор подготовленк приему команды, требующей включитьвторую связьЕсли теперь повторить пришедшуюранее команду "Включить связь 1 притом же е то импульс, поступившийпо соответствующей шине, сбросит через соответствующий элемент И 36 ранее установленный триггер 38, В момент сброса триггера 38 соответствующий одновибратор 39 вьщает импульс,который, пройдя через элементы ИЛИ 40и 13, поступает на вычитающий входсчетчика 11. Последний возвращаетсяв состояние "00", при котором дешифратор 12 выдает на шину 24 высокийуровень. Этот же импульс запрещаетпрохождение задержанного сигнала сопровождения выхода элемента 9 задержки через элемент И 10 на суммирующий вход счетчика 11,Если для включения 2-й связи поступает команда "Включить связь д их отлично от д, вьданного при включении 1 связи, то возможны два случая: вторая связь оказалась допустимой и ее включение произойдет; вторая связь неразрешенная, ее включения не произойдет, и будет выдан сиг 1334155нал ошибки оператору. ДопустимостьВключения второй сняэи зависит оттого, какая нкпючена Т связь. Разрешенные 1 связи в функции от включенных Т связей приведены в табл,1.5В первом случае команда проходитчерез первый шифратор 7 и через второй шифратор 8 устанавливает соответ.ствующую вторую связь в блоке 2 памяти аналогично описанному, После этого импульс сопровождения с выходаэлемента 9 задержки проходит черезэлемент И 10 на суммирующий Входсчетчика 11 и переводит его в состоя ние "10", При.этом дешифратор 12 выдает высокий уровень только на шину26 и тем самым подготавливает коммутатор к включению третьей связи. Вэтом состоянии можно выключить любую из двух включенных уже связей,для чего необходимо повторно податькоманду включения этой связи, Работалогики коммутатора при отключениисвязи происходит так же, как аписано при рассмотрении отключения первой связи. Далее, если для включения3-й связи поступает команда "Включить связь 1." и х отлично от х выданного, как при нключенйи первой связи,так при включении второй связи, товозможны также два случая: третьясвязь оказалась допустимой и ее включение произойдет; третья связь, за-фданная командой, неразрешенная, еевключения не произойдет, и будет вы 35дан сигнал ошибки.Допустимость включения третьейсвязи зависит от того, какие включены Т и 1 связи, Разрешенные 111связи в функции от включенных 1 и1 Т связей приведены в табл.2.Первый случай аналогичен рассмотренному, После установления третьейсвязи счетчик 11 переходит в состояние Ъ" и сигналы на шинах 24 - 26дешифратора 12 становятся низкими,т.е. прохождение команд нключениясвязей через блоки Т, 11 и 1 ГТ тактов невозможно. Однако если такая команда поступит, то она приведет к появлению сигнала ошибки и не будет выполнена,Если команда включения связи оказалась допустимой, то работа блока 4формирования ошибки (фиг,ба) происходит так, Сигнал сопровождения свыхода элемента 9 задержки устанавливает триггер 18 в единичное саетаяние и запускает одновременна адновибратор 20, Сигнал на выходе однонибратора 20 становится низким и поэтомусигнал высокого уровня на единичномвыходе триггера 18 не может пройтичерез элемент И 9, Поскольку включение новой связи оказалось допустимым,то на выходе элемента ИЛИ 15 долженпоявиться импульс, который будет задержан н элементе 17 задержки навремя, н течение которого произойдетустановка н единичное состояние триггера 18, Спустя это время импульс свыхода элемента задержки 17 проходит через элемент ИЛИ 16 на входсброса триггера 18 и сбрасывает его,После этого отрицательный импульс навыходе однонибратора 20 заканчивается, но на единичном выходе триггера18 уже имеется низкий потенциал исигналы "Ошибка" на выходах элементаИ 19 и адновибратора 21 не появляются,В отличие от этого (фиг,бб), если команда включения новой связи оказалась недопустимой, то на выходеэлемента ИЛИ 15 импульс не появляется, Триггер 18 не будет сброшен, ипосле окончания импульса на выходеоднавибратора 20 высокий уровень сединичного выхода триггера 18 можетпройти через элемент И 9 на выход28, Это вызывает срабатывание одновибратора 21, который выдает импульсный сигнал ошибки, который, пройдячерез логический элемент ИЛИ 13 нанычитающий вход счетчика 1, .уменьшает его состояние на единицу, т.е.восстанавливает заполнение счетчика11 бывшее до поступления ошибочнойкоманды, Ошибочная команда не выполнилась, на коммутатор каналов готовк приему следующей команды,Коммутатор каналов может находиться н четырех основных состояниях"00", "01", " 10и "1", соответствующих состояниям счетчика 5, Этисостояния и возможные переходы междуними показаны на графе (фиг.5)Состояние "00" устанавливается послевключения коммутатора каналов,приобщем сбросе и при сбросе на один,такт из состояния "01", В состояние"00" возможно включение любой однойиэ 15-ти связей "1","2", "3"13341 45Предлагаемый коммутатор каналов автоматически контролирует допустимость выполнения поступившей команды включения некоторой связи, Команды, требующие включения недопустимых50 в момент принятия команды связей, не выполняются. Благодаря этому повышаается надежность работы сети связи, так как уменьшается вероятность потери ценной информации, Прием команды, которая не выполняется, не выво 55 дит коммутатор из рабочего состояния. Оператор и ЭВМ уведомляются о том,что выданная команда отвергнута,.пос 7В состоянии "011 разрешено включение второй связи в зависимостиот уже включенной первой связи. Привключении допустимой связи коммута- .тор переходит в состояние "1 О", При.5попытке включения недопустимой второй связи коммутатор вьщает сигналошибки и остается в состоянии "01",При нажатии (повторном) клавиши кла- .10виатуры 1, соответствующей уже включенной связи, происходит сброс наодин такт в состояние 00 и этасвязь размыкается.В состоянии "1 О" возможно включение третьей связи в зависимости отдвух ранее включенных связей. Еслипроизведено включение допустимой связи, то коммутатор переходит в состояние "11, При попытке включения запрещенной связи коммутатор остаетсяв состоянии Он и выдается сигналошибки. При нажатии клавиши, соответствующей одной из уже включенных связей, происходит выключение этой связи (сброс на один такт) и коммутаторпереходит в состояние "01".В состоянии "11" включены три свя -зи. При попытке включить четвертуюсвязь коммутатор не изменяет своегосостояния и выдает сигнал ошибки.Принажатии любой из трех клавиш, соответствующих включенным связям, происходит сброс на один такт, связь,разрывается, и коммутатор переходит всостояние 10.Сигнал общего сброса переводиткоммутатор иэ любого состояния ("01","10" или "11") в состояние "00",Сигнал ошибки не препятствует выполнению операции по установлениюследующей связи. Если эта операциядопустимая, то сигналы ошибки снимаются,ле чего коммутатор готов к приему ианализу следующей команды,Формула изобретения1. Коммутатор каналов, содержащий блок коммутации, блок памяти соединений и блбк управления коммутацией, причем информационные входы в выхо блока коммутации являются одноименными входами-выходами коммутатора, вход настроечной информации и вход сопровождения которого соединены с входом настройки и входом тактирования блока управления коммутацией соответственно, выход которого подключен к информационному входу блока памяти соединений, выход которого подключен к управляющему входу блока коммутации, причем блок управления коммутацией содержит счетчик, дешифратор, ключ и элемент И, выход счетчика подключен к информационному входу дешифратора, первый выход которого подключен к управляющему входу ключа, информационный вход которого соединен с входом настройки блока управления коммутацией, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента готовности коммутатора за счет блокировки запрещенных комбинаций соединений, в него введен блок формирования ошибки, а в блок управления коммутацией введены одно- вибратор, элемент ИЛИ, элемент НЕ, элемент задержки, два шифратора, причем счетчик выполнен реверсивным, второй и третий выходы дешифратора подключены к входам стробирования первого и второго шифраторов соответственно, первые информационные входы которых подключены к входу настройки блока управления коммутацией, вторые информационные входы первого и второго шифраторов соединены с входом признака состояния блока управления коммутацией, вход разрешения перезаписи блока памяти соединений соединен с входом настроечной информации коммутатора, выходы ключа и первого информатора подключены к третьему и четвертому информационным входам второго шифратора соответственно, выход которого соединен с выходом блока управления коммутацией, вход тактирования которого соединен через элемент задержки спервым входом элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу счетчика, вычитаю 1334 155щий вход которого подключен к выходуэлемента ИЛИ, первый и второй входыкоторого являются входами первого ивторого логических условий блока управления коммутацией, второй входэлемента ИЛИ соединен через элементНЕ с вторым входом элемента И, вы ход элемента задержки является выходом синхронизации блока управления 10коммутацией, вход одновибрйтора соединен с входом разряда сброса входанастройки блока управления коммутацией, выход сброса которого соединенс выходом одновибратора и с входом 15сброса блока памяти соединений, выходкоторого соединен с выходом признака состояния блока управления коммутацией, вход второго логического условия которого подключен к выходу 20признака записи информации блокапамяти соединений, причем блок фор-,мирования ошибок содержит два эле"мента ИЛИ, элемент задержки, триггер,элемент И и два одновибратора, выходпервого элемента ИЛИ подключен черезэлемент задержки к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которогоподключен к входу сброса триггера,вход установки которого соедИнен с 30входом первого одновибратора и с выходом синхронизации блока управлениякоммутацией, вход первого логического условия которого соединен с выхРдом второго одновибратора, вход кото- Зрого соединен с выходом элемента, Иблока формирования ошибки, первыйи второй входы которого соединены свыходами триггера и первого одновибратора соответственно, входы первого элемента ИЛИ соединены с соответствующими разрядами выхода блока управления коммутацией, второй входвторого элемента ИЛИ соединен с выходом сброса блока управления коммутацией, выход элемента И блока формирования ошибки является выходомпризнака ошибки коммутатора, выходсостояния которого соединен с выходом блока памяти соединений,2. Коммутатор по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок памяти соединений содержит группу ячеекпамяти и элемент ИЛИ, выход которогоявляется выходом признака записи информации блока, причем каждая ячейкапамяти группы содержит элемент И,элемент ИЛИ, триггер и одновибратор,вход которого соединен с выходомтриггера и с первым входом элементаИ, выход которого подключен к перво"му входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу сброса триггера, входы установки триггеров ячеекпамяти группы образуют информационный вход группы, выходы одновибраторов подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ блока, вторые входы элементов ИЛИ ячеек памяти соединены с входом сброса блока, вторыевходы элементов И ячеек памяти группы образуют вход разрешения перезаписи блока,.1 2 1334155 Таблица 1 Связь ная ная 1 Яв вс 1 1 еср Ц цВсс ЦЭИ сц 111 Ею 11411 ц 211 и 111 151 3 114 ц 11 511 ссВ сс 1 11 ц 9 ц 711 Иъвв"9 АИ ИАИ 8 ц р 11 цСц ИВИ Цр 11 Ец ЕН Ее 4 2 вюр И 3 111 с 5 ею 2 юв 141 11 211 116 ц ц 5 цбц 11 711 вАсс и 9 сА 1 9 сюВс цец с две цСц Ею ирп 11411 цув 11211 5 5 цбц 3 ИЗИ и 711 ц 3 ссз 11 ИАИ ИВИ 7 вц;вР ИВю А Сц 1 Ссс АИ еСц всрп прею 11 р 11 Ирп 115 1 ИЕвс 3 112 4 ю 711 8 ц 4 11 Сц 7 11911 7 9 1 Сс Ссрв в,Включенная Разре- шенная Вклю- Разреченная щенная с 9ссерс ВключенРазрешенная ВключенРазре- шенная1 ВИ ндв 181 1 Сявв ввун ИРн н 511 ИРИ) ИЕСС ц 2 ц1 ИАи 9 1 у 11 ИВИ н 2 и 1 о 1 в 1 СсР 9 1 ец ИВи ИСИ ИВи и 2 и ИАИ ССВИ ИЗИ) ввец Ив ИВИ цбц В И И 31 ССЕ 11 ИРСС Сврн и Рв вски И 1 И9 11 1 н334155 Т а б л и ц а 3 Вари" Включенные Вари- Включенные Вари- Включенные Вари- Включенныеант связи ант связи ант связи ант связи ее сее ц 1, ее .Я 1 20 цц А 39 1 и 1 ц еевее 40 1