Коммутатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСИИХРЕСПУБЛИК 9) (ЗЦ Оз К 17/ОО ОРСНОМУ С ЕТЕЛЬСТВУ/24.85, Бюл,Капник 74,335.2(0 тарское свкл. Н 03 К етельство ССС7/00, 1981. Фиг.1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБР(54)(57) КОМИУТАТОР по авт. св.У 1003336, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения егофункциональных воэможностей, в каждую из,идентичных ячеек введены тртий элемент ИЛИ и пятый элемент И,первый вход которого подключен к первому горизонтальному входу ячейк второй вход - к выходу второго элемента ИЛИ, а третий вход является третьим горизонтальным входом ячейкии соединен с третьим горизонталь ным выходом ячейки, а выход соедине с одним из входов третьего элемента ИЛИ, другой вход которого соединен выходом третьего элемента И, а выход - со вторым горизонтальным выходом ячейки, причем третьи гориэон тальные вход и выход ячейки с координатами (,) соединены с третьими горизонтальными выходом и входом ячеек с координатами (1-1,1) и ( 1,) соответственно.Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для коммутации каналов ввода - вывода информации цифровых устройств. 5По основному авт. св. У 1.003336 известу коммутатор, содержащий идентичные ячейки, расположенные в узлах двумерной решетки, каждая из которых содержит- элементы И, ИЛИ,НЕ, О причем в каждой ячейке ее горизонтальные входы соединены с входами первого элемента И, выход которого подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ, другой вход которого 5 соединен с вторым вертикальным входом ячейки, а выход - с вторым вертикальным выходом ячейки, первый вертикальный вход которой подключен к одному из входов второго элемента . 20 И, другой вход которого через первый элемент НЕ соединен с первым горизонтальным входом ячейки и одним из входов четвертого элемента И, а выход - с первым вертикальным выходом 25 ячейки, первый горизонтальный вход ячейки соединен с одним из входов третьего элемента И, другой вход которого через второй элемент НЕ подключен к третьему входу первого эле мента И и выходу второго элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с третьим вертикальным входом ячейки и подключен к другому входу четвертого элемента И, а выход - с третьим вертикальным выходом ячейки, причем . первый, второй вертикальные входы и третий вертикальный выход ячейки с координатами (,) соединены с первым, вторым вертикальными выходами 40 и третьим вертикальным входом ячейки с координатами (, +1) соответственно, первый, второй вертикальные выходы и третий вертикальный вход - с первым, вторым вертикальными 45 входами и третьим вертикальным выходом ячейки с координатами (1,-1) соответственно, первые горизонтальные вход и выход - с вторыми горизонтальными выходом и входом ячейки с координатами (1-1,), а вторые горизонтальные вход и выход - с первым горизонтальным выходом и входом ячейки с координатами (+1, ) Я .Однако этот коммутатор имеет огра ниченные функциональные возможности,так как не позволяет осуществлятьработу одного входного канала на не сколько выходных одновременнд в раз-личных комбинациях.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей коммутатора.Поставленная цель достигается тем,что в коммутатор в каждую из идентичных ячеек введены третий элемент ИЛИи пятый элемент И, первый вход которого подключен к первому горизонтальному входу ячейки, второй вход - квыходу второго элемента ИЛИ, а третий вход является третьим горизонтальным входом ячейки и соединен стретьим горизонтальным выходом ячейки, а выход соединен с одним из входов третьего элемента ИЛИ, другойвход которого соединен с выходомтретьего элемента И, а выход - свторым горизонтальным выходом ячейки, причем третьи горизонтальныевход и выход ячейки с координатами(1,1 ) соединены с третьими горизонтальными выходом и входом ячеек скоординатами (-1, ) и (+1, ) соответственно,На фиг. 1 представлена функциональная схема коммутатора; нафиг, 2 - структурная схема ячейкикоммутатора.Коммутатор содержит ячейку 1,первый 2 и второй 3 вертикальныевходы и третий вертикальный выход 4которой с координатами ( 1,) соединены с первым 5 и вторым 6 вертикальными выходами и третьим вертикальным входом .7 ячейки 1 с координатами (1, +1) соответственно, первый и второй вертикальные выходы 5и 6 и третий вертикальный вход 7с первым 2 и вторым 3 вертикальнымивходами и третьим вертикальным выходом 4 ячейки 1 с координатами(1-1, ) соответственно, а второй 11и третий .12 горизонтальные выходыи второй горизонтальный вход 13 - спервым 8 и третьим 9 горизонтальными входами и первым горизонтальнымвыходом 10 ячейки 1 с координатами(1+1, 1) соответственно,Ячейка 1 коммутатора содержит первый элемент 14 И, входы которого40241 41 и на вертикальные входы 7 ячеек 1нижней строки коммутатора - нулевыелогические уровни, На горизонтальные входы 9 ячеек 1 крайнего левого столбца коммутатора подаются нулевые логические уровни, а на горизонтальные входы 8 ячеек 1 этого жестолбца подается код 01101010, причем единичные логические уровни пода 1 О ются на горизонтальные входы 8 ячеек1 тех строк коммутатора, соответствующие входные каналы которых требуется коммутировать. На горизонтальныйвход 8 ячейки 1,лежащей на пересечении второй строки и первого столбцакоммутатора, подается единичный логический уровень, следовательно, на еевертикальном выходе 5 образуется нуле-,вой логический уровень. Начиная с ука 2 О занной ячейки 1 нулевой логическийуровень образуется на вертикальныхвыходах 5 всех расположенных нижеячеек 1 первого столбца. Так как нагоризонтальный вход 8 первой ячейки25 1 первого столбца подан нулевой логический уровень, то разрешаетсяпрохождение единичного логическогоуровня с вертикального входа 2этой ячейки 1 на. вертикальный вход2 второй ячейки 1 первого столбцакоммутатора,Таким образом, только в единственной ячейке 1 первого столбцаимеет место одновременная подачаединичных логических уровней нн35входы 2 и 8, поэтому именно на этойячейке 1 осуществляется соединениевторой строки с первым столбцомкоммутатора, т,е, второй входной40канал соециняется с первым выходнымканалом. На горизонтальном выходе11 этой же ячейки 1 образуется нулевой логический уровень, в результате чего на горизонтальные входы 8ячеек 1 смежного правого (второго)столбца коммутатора подается код00101010 с погашенной первой единицей.Аналогично получают соединениетРетьего входного канала с вторымвыходным каналом, пятого - с третьим и седьмого - с четвертым. соединены с горизонтальными входами 8 и 13 ячейки 1, й выход - с одним из входов первого элемента 15 ИЛИ, другой вход которого подключен к вертикальному входу 3 ячейки 1, а выход - к вертикальному выходу 6 ячейки 1, вертикальный вход 2 которой подключен к одному из входов второго элемента 16 И, другой входкоторого через первый элемент 17 НЕ соединен с горизонтальным входом 8 ячейки 1, а выход - с вертикальным выходом 5 ячейки 1, горизонтальный вход 8 ячейки 1 соединен с одним из входов третьего элемента 18 И, другой вход которого через второй элемент 19 НЕ подключен к третьему входу первого элемента 14 И и выходу второго элемента 20 ИЛИ, один из входов которого соединен с вертикальным входом 2 ячейки 1, а другой вход - с вертикальным входом 7 ячейки 1 и одним из входов четвертого элемента 21 И, другой вход которого соединен с другим входом второго элемента 16 И, соединенного с входом первого элемента 17 НЕ, а выход - с вертикальным выходом 4 ячейки 1, горизонтальный вход 8 которой подключен к первому входу пятого элемента 22 И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента 20 ИЛИ, третий вход является горизонтальным входом 9 ячейки 1 и соединен с горизонтальным выходом 12 ячейки 1, а выход подключен к одному из входов третьего элемента 23 ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом третьего элемента 18 И, а выход - с горизонтальным выходом 11 ячейки 1, входными каналами коммутатора являются горизонтальные входы 13 ячеек 1 правого столбца коммутатора, а выходными каналами - вертикальные выходы 6 ячеек 1 нижней строки коммутатора.Коммутатор работает следующим образом.Пусть 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 ячеекверхней строки коммутатора подаютсяединичные логические уровни, а навертикальные входы 3 этих же ячеек Наличие нулевых логических уровней на горизонтальных входах 9 всех 55 ячеек 1 коммутатора не нарушает логику работы коммутатора.Если на вертикальные входы 2 и 3ячеек 1 верхней строки коммутатораподаны нулевые логические-уровни, а .на вертикальные входы 7 нижней строки коммутатора - единичные логические уровни, то при коде 01101010 на,горизонтальных входах 8 ячеек 1 инулевых логических уровнях на горизонтальных входах 9 ячеек 1 =тогоже столбца коммутатора осуществляется соединение седьмого входного канала с первым выходным, пятого - с вто Орым,третьего - с третьим и второго - счетвертым. Работа коммутатора в этомслучае происходит следующим образом,На горизонтальный вход .8 ячейки1, лежащей на пересечении седьмой 15строки с первым столбцом коммутатора,подается единичный логический уровень, следовательно, на ее вертикальном выходе 4 образуется нулевойлогический уровень. Начиная с укаэанной ячейки 1 нулевой логическийуровень образуется на вертикальныхвыходами 4 всех расположенных вышеячеек 1 первого столбца. На горизонтальный вход 8 восьмой ячейки 1 25первого столбца подается нулевой логический уровень единичный логический уровень подается на вертикальный вход 7 седьмой ячейки 1 первогостолбца. В результате чего на входах8 и 7 седьмой ячейки 1 первого столбца имеет место одновременная подачаединичных логических уровней, поэтому именно на этой ячейке 1 осуществляетсясоединение седьмой строки спервым столбцом, т,е. седьмой вход- .ной канал соединяется с первым выходным каналом, На горизонтальном выходе 11 этой же ячейки 1 образуетсянулевой логический уровень, в результате чего на горизонтальные входы 8 ячеек 1 второго столбца коммутатора подается код 01101000 с погашенной седьмой единицей,Соединение последующих входных каналов коммутатора с выходными каналами осуществляется аналогично.Наличие нулевых логический уровней на горизонтальных входах 9 всех ячеек 1 не нарушает логику работы коммутатора.Пусть, например, требуется осуществить соединение второго вход= ного канала с первым и вторымвыходными каналами, а седьмого выходного канала - с третьим и четвертым выходными каналами. Для этого на вертикальные входы 2 и 7 ячеек 1 верхней и нижней строк коммутатора соответственно подаются коды 1100 и 0011, на вертикальные входы 3 ячеек 1 верхней строки коммутатора - код 0000, На горизонтальные входы 8 и 9 ячеек 1 крайнего левого столбца коммутатора подается код 01000010, причем единичные логические уровни на входах 8 ячеек 1 означают как и прежде, номера тех входных каналов, которые требуется соединить, а единичные логическиеуровни на входах 9 ячеек 1 означают, что каждый из этих входных каналов (второй и седьмой) требуется соединить с нескопькими выходными каналами одновременно. Количество подключенных выходных каналов определяется количеством единиц в кодах, пода" ваемых соответственно на вертикальные входы 2 и 7 ячеек 1 верхней и нижней строк коммутатора.На горизонтальный вход 8 первой ячейки 1 первого столбца подается нулевой логический уровень, который проходит на входы 8 всех ячеек 1 первой строки коммутатора, а на вертикальные входы 2 ячеек 1 верхней строки коммутатора - код 1100, в результате чего на вертикальные входы 2 ячеек 1 второй строки коммутатора поступает код 1100. Так как на горизонтальные входы 8 и 9 второй ячейки 1 первого столбца подаются единичные логические уровни, то на горизонтальных входах 8 и 9 всех ячеек 1 второй строки коммутатора образуются единичные логические уровни, а на вертикальных выходах 5 всех ячеек 1 второй строки - нулевые логические уровни, Начиная с этой строки нулевые логические уровни образуются на вертикальных выходах 5 ячеек 1 всех расположенных ниже строк.Таким образом, в первых двух ячейках 1 второй строки коммутатора имеет место одновременная подача единичных логических уровней на входы 2 и 8, поэтому именно на этих ячейках осуществляется соединение второй строки с первым и вторым столбцами коммутатора, т,е. второй входной канал соединяется с первым и вторым выходными каналами одновременно. Аналогично для нижней и седьмой строк коммутатора получают соединение седьмого входного канала сдактор Л. Веселовская ректор Л, Пилипенко каз 272 872енноготений35, Ра Тираж ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, ЖПодписнокомитета СССР открытиишская наб., д. 4 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 третьим и четвертым выходными каналами одновременно.Таким образом, каждому значению кода, поданного на вертикальный вход 2 ячеек 1 верхней строки коммутатора и одновременно значению этого же кодаподанного на вертикальные входы 7 ячеек 1 нижней строки коммутатора, в зависимости от значений кодов, подаваемых на горизонтальные входы 8 и 9 .ячеек 1 первого столбца коммутатора, соответствует определенный порядок соединения входных каналов с выходными каналами коммутатора.Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в том, что благодаря введению дополнительных элементов И и ИЛИ в каждую ячейку коммутатора, а также до" полнительных горизонтальных связей между ячейками каждой строки комму татора, обеспечивается расширениефункциональных возможностей, а именно увеличивается в 72 раза число способов соединения входных и выходных каналов, при этом сохраняется 10 постоянным число одновременно коммутируемых каналов. Кроме того, при эксплуатации предлагаемого коммутатора возможно уменьшение общего вре-.мени коммутации (обслуживания) в ре зультате одновременного подключениянескольких выходных каналов коммутатора к одному входному.