Логический коммутатор

О П И С А Н И Е (и) 440663ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 22.01.73 (21) 1877608/18-24с присоединением заявки1) М. Кл. 6 06 1/04 Приоритет гасударственный комитеСоввта Министров СССРаа делам изобретенийи открытий Опубликовано 25.08.74, Бюллетень3 81,325.65088,8) я описания 05.02.75 ата опубликова 72) Авторы изобретения, Н. Глухов, В. Б. Егор енин и О тохи 71) Заявител титут электронных управляющих маш ОММУТАТ 54) ЛОГИЧЕС Изобретение относится к вычислительной технике и дискретной автоматике.Известны логические коммутаторы, называемые также мультиплексорами реализованные в одном корпусе, предназначенном для 5 схем средней интеграции, Основное назначение этих коммутаторов - выбирать одну из входных информационных шин в соответствии с управляющим кодом и выдавать информацию с этих шин на выход. 10Для схем, проектируемых на интегральных элементах с достаточно высокой степенью интеграции (СИС и БИС), одной из основных характеристик является параметр функционального разбиения (ПФР), который пред ставляет собой отношение числа логических элементов схемы к числу ее внешних выводов. Чем выше этот параметр, тем лучше схема приспособлена к исполнению в виде БИС. ПФР отражает самое важное правило выпол пения функционального разбиения полной логической схемы, которое заключается в максимальном увеличении сложности схемы, реализуемой в одном корпусе, при предельном сокращении числа ее внешних выводов, на пример известный коммутатор, состоящий из двух четырехвходовых мультиплексоров содержит 14 элементов И - НЕ и 12 внешних выводов. Следовательно, ПФР этой схемы равен приблизительно 1,17, что значительно ни же того уровня, который достигла современная технология производства. Наращивание числа мультиплексоров в одном корпусе и числа входов отдельных мультиплексоров (тем самым числа разрядов схемы и числа направлений приема) не изменяет величины ПФР, так как пропорционально увеличивается и требуемое число выводов корпуса,В некоторых случаях использования логических коммутаторов появляется необходимость сохранения на выходных шинах однажды принятой информации в течение длительного времени, даже если она исчезает на входе, При использовании мультиплексоров для этого требуется регистр, т. е. дополнительное оборудование. Кроме того, если такое запоминание выбранной информации перемежается с выборами без запоминания, то неизбежны потери времени на установку регистра на выходе мультиплексора, хотя сам регистр никаких функций уже не выполняет.Таким образом, в некоторых случаях при использовании мультиплексоров имеют место потери как времени, так и оборудования.Отсутствие контроля цепей управления также снижает надежность работы мультиплекаторов. В случае обрыва одной из шин, которые начинаются у источника управляющего кода, будет выбрано не то входное направление, которое задано, и это невозможно проконтролировать. Если ложно выбранная информация не нарушает требования формального контроля информации (например, имеет правильную четность при имеющемся паритетном контроле), то обнаружить такую неисправностье представляется возможным. Обрыву шипы управляющего кода эквивалентна также неисправность источника управляющего кода, приводящая к тому, что на его выходах появляется постоянная единица.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности логического коммутатора..ущность изобретения заключается в том, что в сосав коммутатора введены регистры, информационные входы которых соединены с сооветс 1 ву,ощими выходами мультиплексоров, втора группа информационных входов аждо и .огорых подлючеа к соответствующим выходам регистров, управляющие ВХОДЫ КотОРЫХ СОЕДИНСНЫ С ВХОДОМ ЛОГИЧЕСКО- го комму атора, один из информационных входов каждого мультиплексора подключен к входу источника питания логического коммутатора.На чертеже представлена схема логического коммутатора.В ее состав входят мультипликаторы 1 и 2, регистр 3, информационные входы 4 - б, выходы коммутатора 7, управляющие входы коммутатора 8 и 9, мультиплексор 10 и вход источника питания 11 коммутатора.Набор мультиплексоров 1, 2, 10 образует трехразрядную схему коммутатора для выбора с восьми направлений, Информационные шины с шести направлений по три разряда в каждом подключаются к входам 4, 5, 6 и далее заводятся на входы мультиплексоров 1, 2, 10. 11 ри этом самые верхние информационные шины каждой из групп соответствуют нулевому направленио приема (управляюций код 000), следующие входы каждой группы соответствуют первому направлению приема (управляющий код 001), и так далее.На Все три мультиплексора заведены три общие шины управляющего кода, подключаемые ко входам 8. Выходы мультиплексоров подклочены к выходам 7 коммутатора и к входам трехразрядного регистра 3. На этот регистр аведена шина команды приема, подклоченная к входу 9. Выходы регистра 3 соединены с информационными входами мультиплексоров, соответствующими шестому направлению приема (управляющий код 110). Другие информационные входы, соответствующие седьмому аправлению приема (управ. ляющий код 111), соединены с внутренней цепью питания так, что на них постоянно подаОтся логические нули.На чертеже для иллюстрации приведена схема коммутатора, содержащая три восьмивходовых мультиплексора и один трехразрядный регистр, однако, при конкретном задании, в зависимости от количества элементов, которые могут быть помещены внутри корпуса 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4схемы, и количества его выводов эти числа могут принимать любые значения,На входы 8 подаются управляющие коды. Их может оыть семь: 000, 001 110. 11 ри подаче одного из кодов 000, 001 101 каждыи из мультиплексоров 1, 2, 10 выоирает соответствующую ин 1 ормационнуо шину и пропускает поступающуо по неи информацию на выход. Ь тот момент, когда на выходах 7 оказывается информация, которая должна быть сохранена, на вход 9 выдается команда приема, и регистр 3 пршимает информацию с выходов мультиплексоров. 1 Осле снятия команды приема регистр 3 фиксирует эту информацию и можег хранить ее сколько угодно, вплоть до появления новои команды на входе О, Во время хранения коммутатор продолжает раоотатЬ такжЕ, Как было описано. Для выдачи на выходы 7 сохранешой в регистре информации на входах 8 необходимо установить управляющий код 110. 11 ри этом мультиплексоры выберут информационные входы, которые соединены с выходами регистра 3, и хранимая в регистре информация поступает на выходы 7 коммутатора.Код 111 на входах 8 является запрещенным и не должен появляться в процессе нормальной работы за исключением тех случаев, когда по каким-либо причинам нужно вызвать искусственную ошибку. Если происходит обрыв одной из шин, подключенных к входам Ь, которые имеют начало у источника управляющего кода, то это приводит к появлению на оборванной шине постоянной логической единицы, которая в управляющем коде может быть ложной (ноль заменяется единицей), 11 ри этом на выходы 7 выдается информация не с того направления, которое требуется, Эта ошибка будет обнаружена тогда, когда на входы 8 поступает код с единственным нулем в том разряде, где шина оборвана, В этом случае мультиплексоры выбирают внутренние информационные шины, где жестко зафиксирована константа, представляющая собой все нули, или другая недопустимая комбинация. Например, если в машине есть паритетный контроль, то может быть зафиксирована любая другая константа с неверной четностью,Следовательно, ошибка в цепях управления вызывает ошибку в данных, а последняя может быть обнаружена обычными известными методами. В худшем случае, когда все управляющие коды равновероятны, обрыв шины управляющего кода будет обнаружен в среднем в течение ближайших семи пересменок управляющих кодов. Если выбор каких-либо направлений более вероятен, то им следует поставить в соответствие управляющие коды с одним нулем - 011, 101, 110, тогда обрыв будет Обнаружен еще быстрее. Предмет изобретения Логический коммутатор, содержащий мультиплексоры, управляющие входы и первые440663 Составитель А, ЖереновРедактор Е. Гончар Техред Т. Миронова Корректор Н. Стел з 113/8ЦНИИ Изд.178(аосударственного комитетапо делам изобретений иМосква, Ж, РаушскаяТипография, пр. Сапунова,Тираж 624Совета Министровоткрытийнаб., д, 4/5 ПодписноеСР группы информационных входов которых соединены с одноименными входами логического коммутатора, выходы которого подключены к соответствующим выходам мультиплексоров, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия и надежности, в него введены регистры, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами мультиплексоров, вторыс группы информационных входов каждого и которых подключены к соответствующим гь 1 хо.;ам регисгров, управляющие входы которы:; соединены 5 со входом логического коммутатора, один иаинформационных входов каждого мсльтиплексора подключен к входу источника питания логического коммутатора,