Коммутатор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ф;, ю К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Н 03 К 17/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения гт(54 ) КОММУТАТОР Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.Известен коммутатор, содержащий идентичные ячейки, расположенные в узлах двумерной решетки и идентично соединенные между собой, каждая из которых содержит элементы И, ИЛИ и НЕ 1.К недостаткам известного коммутатора относятся низкое быстродействие и сложность конструкции,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является коммутатор, содержащий идентичные ячейки, расположенные в узлах двумерной решетки идентично соединенные между собой, каждая из которых содержит элементы И, ИЛИ, НЕ 2 .Недостатком этого устройства является невозможность изменения порядка соединения выходных каналов, что сужает его функциональные возможности.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей коммутатора.Поставленная цель достигается тем, что, в коммутатор, содержащий идентичные ячейки, расположенные в узлах двумерной решетки и идентично соединенные между собой, каждая изкоторых содержит элементы И, ИЛИ иНЕ, причем в каждой ячейке ее горизонтальные входы соединены с входамипервого элемента И, выход которогоподключен к одному из входов элемента ИЛИ, другой вход которого соединенс вторым вертикальным входом ячейки,а выход - с вторым вертикальным выходом ячейки, первый вертикальныйвход ячейки, а выход - с вторым вер"тикальным выходом ячейки, первый.вертикальный вход ячейки подключен,к одному из входов второго элементаИ, другой вход которого через первый элемент НЕ соединен с первымгоризонтальным входом ячейки, а выход - с первым вертикальным выходомячейки, первый горизонтальный входячейки соединен с одним из входовтретьего элемента И, другой вход которого подключен к выходу второгоэлемента НЕ, а. выход - к второму го-ризонтальному выходу ячейки, второй 25 горизонтальный вход ячейки соединенс первым горизонтальным .выходом ячейки, причем вертикальные входы ячей-.ки с координатами (1, ) соединены свертикальными выходами ячейки с ко- ЗО ординатами (1, 1+1), вертикальныевыходы - с вертикальными входамиячейки с координатами (1, - 1), первые горизонтальные вход и выход - свторыми горизонтальными выходом ивходом ячейки с координатами(1- 1, 1)а вторые горизонтальные вход и выход - с первыми горизонтальными выходом и входом ячейки с координатами (1+1,/ ), в каждую ячейку введеныэлемент ИЛИ и элемент И, первые. входы которых подключены соответственно 1 О,к первому вертикальному входу ячейки и выходу первого элемента НЕ,вторые входы соединены вместе и являются третьим вертикальным входомячейки, выход дополнительного элемента ИЛИ подключен к третьему входу первого элемента И и входу второго элемента НЕ, а выход дополнительного элемента И является третьимвертикальным выходом ячейки, причемтретьи вертикальные вход и выходячейки с координатами (1, ) соединены с третьими вертикальными выходом и входом ячеек с координатами(1,.1- 1) и (1,1+1) соответственно.На фиг. 1 представлена функциональная схема коммутатора; на фиг.2 -структурная схема ячейки коммутатора.Коммутатор содержит ячейку 1, вертикальные входы 2 и 3 которой с координатами (1, ) соединены с вертикальными выходами 4 и 5 ячейки 1 скоордвнатами (1,+1), вертикальныевыходы 4 и 5 - с вертикальными входами 2 и 3 ячейки 1 с координатами(1, 1- 1), первые горизонтальные вход 35б и выход 7 - с вторыми горизонтальными выходом 8 и входом 9 ячейки 1с координатами (1- 1 а вторыегоризонтальные выход 8 и вход 9 вспервыми горизонтальными входом б и 4 рвыходом 7 ячейки 1 с координатами(1+1,1 ), причем третьи вертикальныевход 10 и выход 11 ячейки 1 с координатами (1, соединены с третьимивертикальными выходом 11 и входом10 ячеек 1 с координатами (1, )- 1) и(1,1+1) соответственно,Ячейка 1 коммутатора содержит элемент И 12, входы которого соединены сгоризонтальными входами б и 9 ячейки 1, а выход - с одним из входовэлемента ИЛИ 13, другой вход которого подключен к вертикальному входу3 ячейки 1, а выход - к .вертикальному выходу 5 ячейки 1, элемент И14, к одному из входов которого подключен вертикальный вход 2 ячейки 1,к другому входу через элемент НЕ 15 -горизонтальный вход б ячейки 1, а квыходу - вертикальный выход 4 ячейки 1, элемент И 16, один из входовкоторого соединен с горизонтальнымвходом б ячейки 1, второй вход - свыходом элемента НЕ 17, а выходс горизонтальным выходом 8 ячейки 1,элемент ИЛИ 18, один из входов ко торого подключен к вертикальному входу 2 ячейки 1, а выход соединен с входами элементов И 12 и НЕ 17, второй вход элемента ИЛИ 18 объединен с одним из входов элемента И 19 и является вертикальным входом 10 ячейки 1, другой вход элемента И 19 соединен с входом элемента И 14 и вывыходом элемента НЕ 15, а выход элемента И 19 является вертикальным выходом 11 ячейки 1, входными каналами коммутатора являются горизонтальные входы 9 ячеек 1 правого столбца коммутатора, а выходными каналами - вертикальные выходы 5 ячеек 1 нижней строки коммутатора.Коммутатор работает следующим образомПусть коммутатор содержит восемь входных и четыре выходных канала и требуется соединение второго входного канала с первым выходным каналом, третьего - с вторым, пятого -с третьим, седьмого - с четвертым.На вертикальные входы 2 ячеек 1 верхней строки коммутатора подаются единичные логические уровни, а на вертикальные входы 3 этих же ячеек 1 и на вертикальные входы 10 ячеек 1 нижней строки коммутатора - нулевые логические уровни. На горизонтальные входы б ячеек 1 левого столбца коммутатора подается код 01101010, при этом единичные логические уровни подаются на горизонтальные входы б ячеек тех строк коммутатора, соответствующие входные каналы которых требуется коммутировать. В крайнем левом столбце коммутатора нулевой логический уровень образуется на вертикальном выходе 4 той ячейки 1, на горизонтальный вход б которой подан единичный логический уровень. Начиная с указанной ячейки 1, нулевой логический уровень образуется на вертикальных выходах 4 всех расположенных ниже ячеек 1 рассматриваемого столбца.Таким образом, только в единственной ячейке 1 крайнего левого столбца коммутатора имеет место одновременная подача единичных логических уровней на входах 2 и б, в результате чего именно на этой ячейке 1 осуществляется соединение той строки коммутатора с тем столбцом, на пересечении которых находится указанная ячейка 1. На горизонтальном выходе .8 этой же ячейки 1 образуется нулевой логический уровень, в результате чего на горизонтальные входы б ячеек 1 смежного правого столбца коммутатора подается код 00101010 с погашенной первой единицей.Соединение последующих входных каналов коммутатора с выходными каналами осуществляется аналогично,Если на вертикальные входы 2 и 3 ячеек 1 верхней строки коммутатора поданы нулевые логические уровни, а на вертикальные входы 10 ячеек 1 нижней строки коммутатора - единичные логические уровни, то при коде 01101010 на горизонтальных входах б ячеек 1 крайнего левого столбца коммутатора осуществляется соединение седьмого входного канала с первым выходным, пятого - с вторым, 0 третьего - стретьим, второго - с четвертым.Таким образом, каждому значению кода, поданного на вертикальные входы 2 ячеек 1 верхней строки коммутатора, и одновременно .поданному инверсному значению этого же кода на вертикальные входы 10 ячеек 1 нижней строки коммутатора соответствует определенный порядок коммута О ции входных каналов на выходные каналы коммутатора.Формула изобретенияКоммутатор, содержащий идентичные ячейки, расположенные в узлах двумерной решетки и идентично соединенные между собой, каждая из которых содержит элементы И, ИЛИ и НЕ, причем в каждой ячейке ее горизонтальные входы соединены с входами перво го элемента И, выход которого подключен к одному их входов элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с вторым вертикальным входом ячейки, а выход - с вторым вертикальным выходом ячейки, первый вертикальный вход ячейки подключен к одному из входов второго элемента И, другой 40 вход которого через первый элемент НЕ соединен с первым горизонтальным входом ячейки, а выход - с первым вертикальным выходом ячейки, первый горизонтальный вход ячейки соединен 45 с одним иэ входов третьего элемента И, другой вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, авыход - к второму горизонтальномувыходу ячейки, второй горизонтальный Ъход ячейки соединен с первым горизонтальным выходом ячейки, причемвертикальные входы ячейки с координатами (1,3 ) соединены с вертикальными выходами ячейки с координатами (1, 1+1), вертикальные выходы - свертикальными входами ячейки с координатами (1, 3- 1), первые горизонтальные вход и выход - с вторыми горизонтальными выходом и входом ячейки с координатами (1- 1, 3 ), а вторые горизонтальные вход и выход -с первым горизонтальным выходоми входом ячейки с координатами (1+1,3 ), отличающийся тем,что, с целью расширения его функциональных воэможностей,.в каждую ячейку коммутатора дополнительно введены элемент ИЛИ и элемент И, первые.входы которых подключены соответственно к первому вертикальному входу ячейки и выходу первого элементаНЕ, вторые входы соединены вместеи являются третьим вертикальным входом ячейки, выход дополнительногоэлемента ИЛИ подключен к третьемувходу первого элемента И и входувторого элемента НЕ, а выход дополнительного элемента И является третЬ,им вертикальным выходом ячейки, при- .чем третьи вертикальные вход и выход ячейки с координатами (1,3 )соединены с третьими вертикальнымивыходом и входом ячеек с координатами (1 Д) и (1,3+1) соответственно. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Фет Я.И. Функциональные возможности простых вычислительныхсредств АВТ. - фЭинатнеф, Рига,1974, М 3, с. 48.2. Авторское свидетельство СССРР 558399, кл. Н 03 К 17/02, 15.05,771003336 НИИПИ Заказ 1589Тираж 934 Подписно Филиал ППП фПатент", г.Ужгород, Ул.Проектная