Пространственно-временная цифровая коммутационная система

(51)4 Н 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЦИФ-акСй л,) ОО СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54 ) ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ РОВАЯ КОММУТАЦИОННАЯ СИСТЕМА (57 ) Изобретение относится к электронным коммутационным системам с одновременным разделением каналов в пространстве и во временй и может быть использовано при создании субсистем на одном кристалле. Цель изоб-,ретения - повышение быстродействияи упрощение устройства. Коммутационная система содержит, ш=1/и мультиплексоров 3, п=1/ш демультиплексоров 4 и коммутационное устройство5, Последнее включает информационное запоминающее устройство 6. Каждая строка информационного запоминающего устройства содержит запоминающие устройства 10 и 1 1, дешифраторы 12 и 13, элемент 15 задержки исчетчик 14 адреса. В устройство вве,дено шип коммутационных регистровыхэлементов 7, каждый из которых включает сдвиговый регистр 8 и и ключей9,19.п. Благодаря этому сокращается фаза управления системой, а тже.увеличивается диапазон частоткоммутируемых сигналов. 1 ил, 1378038Изобретение относится к электронной коммутационной технике, в частности, к электронным коммутационнымсистемам с одновременным разделени 5ем каналов в пространстве и во времени. Оно может быть использовано вавтоматике, вычислительной техникеи микроэлектронике при создании субсистем на одном кристалле, а такжев электронных коммутационных станциях на сетях связи.Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение за счет сокращения фаз управления системой, атакже увеличение диапазона частоткоммутируемых сигналов.На чертеже представлена Функциональная схема пространственно-временной цифровой коммутационной системы,Схема содержит 1. входящих 1 и 11исходящих 2 линий; ш=Ми мультиплексоров 3, к входам каждого из которых подсоединено по п входящих 1 линий, и=В/ш демультиплексоров 4, квыходам каждого из которых подключено по ш исходящих 2 линий, и коммутационное устройство 5. В коммутационном устройстве 5 имеется инфор 30мационное запоминающее устройство 6,которое содержит ши коммутационных регистровых элементов 7, каждыйиз которых включает сдвиговый регистр8 и и ключей 9.19.п выходы которых объединены и подключены к первому входу сдвигового регистра 8,ричем в каждом из и столбцов коммутационных регистровых элементов 7выход сдвигового регистра 8 предыдущего коммутационного регистрового 40элемента 7, например (х)-го, соединен с вторым входом сдвигового ре-,гистра 8,последующего -го (сверхувниз ), коммутационного регистровогоэлемента 7, В свою очередь, в последнем ш-м коммутационном регистровомэлементе 7 данного столбца информационного запоминающего устройства 6выход сдвигового регистра 8 подсоединен к входу демультиплексора 4. Каждая строка информационного запоминающего устройства 6 содержит дваадресных запоминающих устройства 10,11 и два дешифратора 12, 13. Входыпервого дешифратора 12 соединены с 55информационными выходами первого адресного запоминающего устройства О,а входь 1 второго дешифратора 13 - синформационными выходами второго адресного запоминающего устройства 11,адресные входы которого подсоединенык выходам счетчика адреса 14 и адресным входам первого адресного запоминающего устройства 10. Входы "Чтение" адресных запоминающих устройств10, 11 объединены между собой и подключены к выходу мультиплексора 3 ичерез элемент задержки 15 к управляющему входу дешифратора 12 и управляющему входу дешифратора 13,Выходы первого дешифратора 12 сое.динены так с первыми входами ключей9 коммутационных регистровых элементов 7, что каждый его 1.-й выход (3.==1,и) связан с первыми входами техиз ш ключей 9 коммутационных регистровых элементов 7, которые находятся в -м столбце по отношению ковсем коммутационным регистровым элементам 7. Например, первый выходпервого дешифратора 12 в первой строке соединен с первыми входами клю"чей 9.1 всех коммутационных регистровых элементов 7 первого столбца,а и-й выход первого дешифратора 12в первой строке соединен с первымивходами ключей 9.1 всех коммутационных регистровых элементов 7 и-гостолбца. Аналогично в п-й строкепервый выход первого дешифратора 12соединен с первыми входами ключей 9всех коммутационных регистровых элементов 7 первого столбца, а и-й выход - с первыми входами ключей 9всех коммутационных регистровых элементов 7 и-го столбца информационного запоминающего устройства 6.Определенные комбинаторные связидолжны быть осуществлены также идля выходов второго дешифратора 13.Выходы второго дешифратора 13 соединены так с вторыми входами ключей9 коммутационных регистровых элементов 7, что каждый его )-й выход(=1,ш) связан с вторыми тех из иключей 9 коммутационных регистровыхэлементов 7, которые находятся в,)-й строке по отношению ко всем коммутационным регистровым элементам 7информационного запоминающего устройства 6. Например, первый выходдешифратора 13 первой строки подсоединен к вторым входам ключей 9.1 коммутационных регистровых элементов7, расположенных в первой строке информационного запоминающего устройства 6, а п-й выход дешифратора 13 -к вторым входам ключей 9.1 коммутаци"онных регистровых элементов 7, находящихся в последней строке информационного запоминающего устройства 6.Коммутационное устройство 5 со 5держит также шину 16 сдвига, котораясоединена с управляющими входамисдвигового регистра 8, и тактируемую шину 17, которая подсоединеиа к1 Осчетному входу счетчика адреса 14.Работа устройства происходит следующим образом,В первых адресных запоминающихустройствах 1 О всегда хранится про 15грамма для коммутации цифровой информации по пространственной координате, Например, для перекоммутации в-й строке коммутационных регистровых элементов 7 в любой из и столб 20цов информационного запоминающегоустройства 6, В свою очередь, вовторых адресных запоминающих устройствах 11 находится программа длявременной перекоммутации среди шуплотненных исходящих линий 2 в каждом из столбцов информационного запоминающего устройства 6. Весь процесс коммутации делится на две фазы: во-первых, программной записи вкоммутационные регистровые элементы 7 с одновременной перекоммутацией входной цифровой информации и,во-вторых, последовательного считывания по столбцам записанной инфор- .мации иэ коммутационных регистровых35элементов 7 на демультиплексоры 4.Так как информационное запоминающееустройство 6 содержит и ш коммутационных регистровых элементов 7, топо И входящим линиям 1 поступившие 40Б=п ш бит информации в первой фазеплотность будут записаны в сдвиговыерегистры 8 коммутационных регистровых элементов 7. Следовательно, система является полнодоступной и в состоянии скоммутировать любую входящуюлинию 1 с любой исходящей линией 2,В первой фазе по каждой строкемультиплексор Зпоследовательно подключает свои входящие линии 1 к своему. 50выходу, единственный сигнал с которого поступает на входы "Чтение" двухадресных запоминающих устройств 10,11., Одновременно по тактируемой шине 17 синхронно с темпом подключениявходящих линий 1 формируются такти-.рующие импульсы, которые последовательно изменяют адрес в счетчике адреса 14. В данный момент адрес, сформированный йа выходах счетчика адреса 14, поступает на адресные входывсех адресных запоминающих устройств10, 11 и по сигналу "Чтение" на ихинформационных выходах формируетсяадрес той исходящей линии 2, с которой должна быть соединена соответствующая входящая линия 1 (например,в х-й строке, где =1,ш), С запаздыванием на время срабатывания адресных запоминающих устройств 10, 11на выходе элемента задержки 15 появится входной импульс, который поступит на управляющие входы двух дешифраторов 12, 13 и включит их навремя своего существования в даннойвходящей линии 1 В каждом из дешифраторов 12, 13 возбудится свой выход. Так, если с входящей линии 1информация должна поступить в группу исходящих линий 2, связанных с-м столбцом (1=1,п) информационного запоминающего устройства 6, то ивозбуждается -й выход дешифратора12, который открывает по. первомувходу ключи 9. своего -го столбца.В то же. время, если с входящей линии 1.х ийформация должна войти вК-ю исходящую линию 2 выбранной -йгруппы, то возбуждается К-й (еслисчитать снизу вверх) выход дешифратора 13, который открывает по второму входу соответствующие ключи9.х своей Х-й строки, Таким образом,полностью откроется только один ключиэ 9 -х, находящийся в коммутационном регистровом элементе 7 на пересечении )-го столбца и 1-й строки(если считать снизу вверх ). Сигнал(или сигналы) с открытого ключа 9.запишется (запишутся) в соответствующий сдвиговый регистр 8, и темсамым закончится фаза записи для информации, находящейся на данной входящей линии 1Во второй фазе на шине 16 сдвигасформируются тактирующие импульсы,которые будут поступать синхронно свключением исходящих линий 2 на демультиплексорах 4. Таким образом,когда откроются или подключатся че-.рез демультиплексоры 4 первые исходящие линии 2, то первая группа тактирующих импульсов с шины 16 сдвигапоступит на управляющие входы сдвиговых регистров 8 и считает с сдвиговых регистров 8, находящихся вФпервой строке (снизу вверх информационного запоминающего устройства 6 ) коммутационных регистровых элементов 7, информацию на вход своих демультиплексоров 4 и далее на под 5 ключенные первые исходящие линии 2. В то же время информация иэ сдвиговых регистров 8, находящихся выше первой строки в информационном запоминающем устройстве 6, перепишется сверху вниз в сдвиговые регистры 8 последующих регистровых коммутацион" ных элементов 7 своего столбца. Поэтому к моменту подключения следующей исходящей линии 2 информация, необходимая для нее по программе, будет находиться в коммутационных регистровых элементах 7 первой строки (если считать снизу вверх ) информационного запоминающего устройства 6. Следовательно, в Фазе считывания все данные, занесенные в первой фазе в информационное запоминающее устройство 6, передадутся последовательно на требуемые исходящие линии 2 в соответствии с ритмом их включения. Как видно, на вход каждого демультиплексора 4 подключается только один выход со сдвигового регистра 8, и, следовательно, нагрузочная способность устройства не возрастает при увеличении его емкости. В связи с этим не снижается диапазон частот коммутируемых сигналов. С другой стороны, органиэация 35 управления процессом коммутации в две Фазы для записи и считывания данных позволяет уменьшить время реализации программы приблизительно не менее, чем в 1,5 раза, так как в известном устройстве этот цикл составляет не менее, чем 3 фазы. Формула изобретения45Пространственно-временная цифро вая коммутационная система, содержащая 1 входящих и И исходящих линий, щ=Ип мультиплексоров, к входам каж, дого из которых подсоединено по и 5 О входящих линий, п=11/ш демультиплекаоров, к выходам каждого из которых подключено по ш исходящих линий, и коммутационное устройство, содержащее информационное и 2 ш адресных запоминающих устройств о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повы" шения быстродействия и упрощения эа счет сокращения фаз управления системой, а также увеличения диапазона частот коммутируемых сигналов, информационное запоминающее устройство содержит ш х и коммутационных регистровых элементов, каждый из которых имеет сдвиговой регистр и и ключей, выходы которых объединены и подключены к первому входу сдвигового регистра, причем в каждом иэ п столбцов коммутационных регистровых элементов выход сдвигового регистра предыдущего регистрового элемента соеди" нен с вторым входом сдвигового регистра последующего коммутационного элемента, а в последнем й-м коммутационном регистровом элементе выход сдвигового регистра подсоединен к входу своего демультиплексора, и в каждой из ш строк коммутационных регистровых элементов содержатся два дешифратора, входы первого из которых соединены с информационными выходами первого адресного запоминающего устройства, а входы второго - с информационными выходами второго адресного запоминающего устройства, адресные входы которого подсоединены к выходам счетчика адреса и адресным входам первого адресного запоминающего устройства, вход "Чтение" которого подсоединен к входу "Чтение" второго адресного запоминающего устройства, выходу своего мультиплексора и через элемент задержки - к двум управляющим входам двух дешифраторов, при этом выходы первого дешифратора соединены так с первыми входами ключей коммутационных регистровых элементов, что каждый его х-й выход (=1,п ) связан с первыми входами тех из ш ключей коммутационных регистровых элементов, которые находятся в 1-м столбце по отношению ко всем коммутационным регистровым элементам, а выходы вто рого дешифратора соединены так с вторыми входами ключей коммутационных регистровых элементов, что его -й выход (=1, ш) связан с вторыми входами тех, из и ключей коммутационных регистровых элементов, которые находятся в -й строке по отношению также ко всем коммутационным регистровым элементам, содержащим в своем сдвиговом регистре управляющий вход, подключенный к шине сдвига коммутационного устройства, тактируемая ши на которого подсоединена к счетному входу счетчика адреса.