Модуль матричного коммутатора

(19) 1)4 С 06 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОСУДАРС ПО ДЕЛА ОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТ и сист лительных структур, например систолических или матричных процессоров,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей эа счет возможности передачи информации по четырем направлениям. Программируемыймодуль матричного коммутатора содержит блок памяти коммутаций, регистркода коммутации, генератор тактовыхимпульсов, четыре регистра приема,четыре мультиплексора выдачи информации, одновибратор по фронту импульса и элемент задержки. При заданииопределенного кода коммутации информация с одного иэ четырех входов передается на один из четырех выходов.модуля. 2 ил. ена Ленинаут им. М.И.Каамошин 088.8) кое свид кл. С 0 е свиде кл,СО етельство ССС Р 7/00, 1983 ельство СССР Р 1/00, 1984) МОДУЛЬ МАТРИЧНОГО КОММУТАТОРА прио(57) Изобретение относится к в лительной технике и может найт менение при построении коммута ногопроцессорных вычиРегистр 2 кода коммутации предназначен для хранения кода коммутацииалгоритма, выполнение которого происходит в вычислительном массиве,Группа из четырех регистров 3.13.4 приема служит для приема информации с четырех соответствующих сторон модуля.ГТИ 4 служит для выдачи последовательности импульсов, которые син-.хронизируют работу модуля,Группа иэ четырех мультиплексоров5.1-5.4 выдачи предназначена для выдачи информации с регистров 31-3.4по соответствующим направлениям согласно коду коммутации алгоритма, накоторый настроен вычислительный массив в данный момент времени. 45 50 128059Изобретение относится к ьычислительной технике и может быть исполь.зовано при построении коммутационных систем многопроцессорнык вычислительных структур, например систолических 5г)или матричных процессоров.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности передачи информации по четырем направлениям.На фиг. 1 изображена часть вычислительного регулярного массива с коммутационным полем, на фиг. 2 - Функциональная схема модуля матричного коммутатора.Вычислительный массив с коммутационным полем состоит из процессорных элементов (ПЭ) и предлагаемык программируемых модулей матричного коммутатора (К) (фиг,1).Программируемый модуль матричного коммутатора (фиг.2) содержит блок 1 памяти коммутаций, регистр 2 кода коммутации, группу из четырех регистров 3,1-3.4 приема, генератор 4 тактовых импульсов (ГТИ), группу иэ четырех мультиплексоров 5.1-5,4 выдачи информации, одновибратор 6 по фронту импульса, элемент 7 задержки. На фиг. 2 также изображены первых четыре информационных входа 8.1-8.4 модуля, пятый информационный вход 9 модуля, вход 10 пуска модуля, информационные выходы 11,1-11.4 модуля.Блок 1 памяти коммутаций служит 35 для хранения кодов коммутаций, соответствующих различным алгоритмам, на которые ориентирован вычислительный массив.40 6 2Одновибратор 6 по фронту импульса предназначен для обнуления всех регистров модуля перед началом его работы,Элемент 7 задержки служит для задержки импульса синхронизации записи в регистр 2 кода коммутации на время переходных процессов в блоке 1 памяти.Предлагаемый модуль работает следующим образом.Работа программируемого модуля матричного коммутатора инициируется установкой единичного уровня сигнала на входе 10 пуска модуля, который запускает ГТИ 4, а через одновибратор 6 обнуляет все регистры модуля. На входе 9 модуля устанавливается код коммутации, который сохраняет свое значение неизменным до следующего перепрограммирования коммутации в массиве. Тактовые импульсы, поступая на вход считывания блока 1 памяти коммутаций, а через элемент 7 задержки - на синхровход записи регистра 2 кода коммутации, производят запись в этот регистр кода коммутации, который определен выполняющимся алгоритмом. Код коммутации с выхода регистра 2 кода коммутации, определенным образом поступая на управляющие входы мультиплексоров 5.1-5.4, задает их работу по определенным входам и информация на выходы 11.1-11.4модуля поступает с выходов определеннык регистров 3.1-3.4 по определенному закону коммутации, который задается алгоритмом обработки информации, Таким образом, по каждому тактовому импульсу с ГТИ 4 происходит прием информации в модуль на регистры 3.1-34 и его настройка на дальнейшую передачу информации через мультиплексоры 5.1-5.4.Если в ходе решения задачи необходимо произвести перекоммутацию связей между процессорными элементами в массиве, на входе 9 программируемых модулей матричного коммутатораустанавливается необходимый микрокодалгоритма и по следующему тактовому импульсу с ГТИ 4 происходит перепрограммирование структуры пространственных связей между процессорнымиэлементами массива. Далее функционирование устройствапротекает аналогично рассмотренному. Окончание работы программируемогомодуля матричного коммутатора происхо 1 280.59 6дит по установке на входе 10 пуска модуля нулевого сигнала, который запрещает работу ГТИ 4 и всего устройства в целом.Таким образом, программируя определенным образом блоки памяти коммутаций во всех модулях матричного коммутатора, с помощью подачи одного микрокода на все модули структуры можно производить перепрограммирование 1 О массива процессорных элементов на выполнение другого алгоритма, используя значительно меньшее число внешних выводовПредлагаемый программируемый модуль матричного коммутатора может найти широкое применение в однородных коммутационных регистровых структурах при создании параллельных процессоров цифровой обработки сигналов. 2 О Формула изобретенияМодуль матричного коммутатора, со 25 держащий первый и второй регистры, первый и второй мультиплексоры и блок управления, содержащий регистр кода коммутации, причем первый и второй информационные входы модуля соединены с информационными входами первого и второго регистров, выходы которых соединены с первым и вторым информационными входами первого и второго мультиплексоров, управляющие входы 35Ъкоторых соединены с выходом блока управления, адресные входы которого соединены с третьим информационным входом модуля, первый и второй информационные выходы которого соединены с выходами первого и второго мультиплексоров, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности передачи информации по четырем направлениям, модуль содержит третий и четвертый регистры, третий и четвертый мультиплексоры, а в блокуправления введены генератор тактовых импульсов, элемент задержки,одновибратор и блок памяти коммутаций, причем четвертый и пятый информационные входы модуля соединены синформационными входами третьегои четвертого регистров, выход первого регистра соединен с первым информационным входом третьего мультиплексора, выход которого соединен стретьим информационным выходом моду-.ля, выход второго регистра соединенс первым информационным входом четвертого мультиплексора, второй итретий информационные входы которогосоединены с вторым и третьим информационными входами третьего мультиплексора и выходами третьего и четвертого регистров соответственно,третьи информационные входы первогои второго мультиплексоров соединеныс выходом третьего и четвертого регистров соответственно, управляющиевходы третьего и четвертого мультиплексоров соединены с выходом блокауправления, выход четвертого мультиплексора соединен с четвертым информационным выходом модуля, вход запуска которого соединен с входом генератора тактовых импульсов, выходкоторого соединен с входом элементазадержки, выход которого соединен ссинхровходом записи регистра кодакоммутации, вход сброса которого соединен с входами сброса первого,второго, третьего, четвертого регистрови выходом одновибратора, вход которого соединен с вхбдом запуска модуля,входы записи первого, второго, третьего, четвертого регистров соединены с выходом генератора тактовых импульсов и синхровходом считыванияблока памяти коммутаций, выход которого соединен с информационнымвходом регистра кода коммутации.1280596 Составитель О. БерезиковТехред И.Попович Реда Копч орректор Г. Решетн аз 7066/53 писно Проектная,аизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ВНИИПИ Государств ио делам иэобре13035, Москва, Ж-З раж 671ого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4/