Коммутатор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ пц 738162 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДИ 681 142 , 324 (088. 8) Дата опубликования описания 300580(71) Заявитель Таганрогский радиотехнический институт"им. В.Д. Колмыкова( 5 4 ) КОММУТАТОР Изобретение относится к вычисли- другой вход - к выходу соответствую- тельной технике и может быть исполь-щего элемента И, первый вход каждого зовано для построения параллельных из которых-соединен с одноименным коммутационных устройств в универ- выходом регистра числа, а вторые вхосальных вычислительных системахи 5 ды объединены и подключены к выходу структурах высокой проиэводительнос- общего"элемента ИЛИ, входы которогосоединены с выхОдами регистра адреса,Известны в вычислительных струк- а также о( элементов ИЛИ столбца, пертурах и системах коммутаторы, кото- вый вход каждого из которых подклюрые могут быть использованы для пе чен к соответствующему выходу регистрестраиваемых цифровых устройств с ра адреса, второй вход - к информапрограммным управлением 111. ционной входной шине коммутатора, аОбычно в таких устройствах время выход соединен с информационными вхонастройки и перестройки на решение дами искателей- разъединителей Столб- конкретной задачи зависит от слбжнос ца (2).ти коммутатора и числа элементов в . Недостатком устройства является нем, Она резко возрастает при увели-(ЕзМое"быстродействие.чении числа настраиваемых коммутацион. С целью повышения быстродействия ных элементов в системе, в коммутатор, содержащий матрицу изИзвестен также коммутатор, содер МБ электронных искателей-разъединижащий матрицуиз МЙ электронных ис- телей, а также М элементов ИЛИ строкателей-разъединителей, а также М эле ки, выход каждого из которых соедиментов ИЛИ строки, выход каждого из нен с информационными выходами электкоторых соединен с информационными ронных йскателей-"разъедйнителей стровыходами электронных искателей-разъе ки и соответствующей горизонтальной динителей строки и соответствующей выходной информационной шиной коммугориэонтальной выходной информацион- татора, одйн иэ входоВ элемента И ЛИй ной шиной коммутатора, один из вхо-строки подключен к соответствующе дов элемента ИЛИ строки подключен к шине управления, а другой вход - к соответствующей шине управления, а 30 выходу соответствующего элемента И,первый вход каждого из которых соединен с одноименным выходом регистраЧисла, а вторые входы объединены иподключены к выходу общего элементаИЛИ, входы которого соединены с выходами регистра адреса, а также Ыэлементов ИЛИ столбца, первый входкаждого из которых подключен к со,ответствующему выходу регистра адреса, второй вход - к информационнойвходной шине коммутатора, а выходсоединен с информационными входамиискателей-разъединителей столбца, внего введены Б элементов задержки,Ю одновибраторов, М первых и вторыхдополнительных элементов ИЛИ, причемкаждый из выходов регистра адреса 15соединен с входами соответствующихэлемента задержки и одновибратора,выход которого подключен к одному извходов первого дополнительного элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с соответствующей первой дополнительной шиной управления коммутатора, а выход - с шиной разборкиЭлектронных искателей-разъединителейСоответствующего столбца, причем вы.ход каждого элемента задержки подключен к одному из входов второго дополнительного элемента ИЛИ, другойВход которого соединен с соответствующей вторбй дополнительной шинойуправления коммутатора, а выход - сшиной сборки соединительного путиэлектронных искателей-разъединителейсоответствующего столбца. На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого коммутатора; на фиг, 2 - схема основного элемента коммутатора - электронного искателя- разъединителя.Коммутатор (фиг. 1) содержит мат рицу 1 из МБ электронных .искателей- разъединителей 2,. в каждой из которых имеется Ы информационных входов 3, один информационный выход 4, шину 5 Сборки соединительного пути и шину 6 разборки, Информационные выходы 4 электронных искателей-разъединителей одной строки матрицы 1 объединены между собой и"подсоединены к соответствующей горизонтальной выходной информационной шине 7 коммутатора, Всего в коммутаторе имеется М выходных информационных шин, причем каждая такая шина подсоединена также к соответствующему выходу одного из М элементов ИЛИ 8 строки. Один из входов элемента ИЛИ 8 стрбки"подклю" чен к одной из соответствующих шин 9 управления коммутатора, а другой вход - к выходу одного из соответствующих элементов И 10. Первый входЯ каждого иэ них соединен с одноименным вйходом регистра 11 числа, а вторые их входЫ объединены и подклюЧены к выходу общего элемента ИЛИ 12 коммутатора. Входы общего элемента А 5 ИЛИ 12 соединены с выходами регистра13 адреса.В коммутаторе имеется также Бэлементов ИЛИ 14 столбца, первыйвход каждого из которых подключен ксоответствующему выходу регистра 13адреса, второй вход - к информацион"ной входной шине 15 коммутатора, вкотором имеется всего Н информационных входных шин. Выход каждого изэлементов ИЛИ 14 столбца в каждомстолбце матрицы 1 соединен с соответствующими информационными входами 3 электронных искателей-разъединителей 2,Для управления коммутатор содержит И элементов 16 задержки, М одновибраторов 17, И первых дополнительных элементов ИЛИ 18 и Б вторых дополнительных элементов ИЛИ 19. Каждый из выходов регистра 13 адресасоединен с входами соответствующихэлементов 16 задержки и одновибратора 17, выход которого подключен кодному из входов первого дополнительного элемента ИЛИ 18, другой входкоторого соединен с соответствующейпервой дополнительной шиной 20 управления коммутатора. Всего имеется И,первых дополнительных шин 20 управления коммутатора,Выход каждого первого дополнительного элемента ИЛИ 18 связан с соответствующей шиной 6 разборки электронных искателей-разъединителей 2столбца матрицы 1, Причем выход каждого элемента задержки 16 подключенк одному из входов второго дополнительного элемента ИЛИ 19, другой входкоторого соединен с соответствующейвторой дополнительной шиной управления 21 (всего И шин 21) коммутатора,а выход - с шиной сборки соединительного пути 5 электронных искателей-разъединителей 2 соответствующе-го столбца матрицы 1 коммутатора.Показанная на фиг, 2 схема электронного искателя-разъединителя 2 содержит К коммутационных узлов 22,каждый из которых имеет трехвходовыйэлемент И 23, триггер 24 и ключ 25.Информационные входы 3 электронногоискателя-разъединителя 2 соединеныодновременно с информационным входомключа 25 и первым входом элементаИ 23, второй вход которого подсоединен к информационному выходу 4, атретий - к шине 5 сборки соединительного пути,Выход элемента И 23 соединен седийичным входом триггера 24, единич-ный выход которого связан с управляющим входом 26 ключа 25 коммутационного узла 22.1Электронный искатель-разъединитель 2 содержит также два ключа 27,информационные. входы которых соединены с объединенными выходами ключей 25 коммутационных узлов 22, Уп738162 О 15 Работа коммутатора происходитследующим образом.Перед коммутацией информации врегистр числа 11 записывается М-разрядный двоичный код, с помощью которого через элементы И 10 и элементыИЛИ 8 осуществляется кратковременное возбуждение соответствующих горизонтальных информационных шин 7 коммутатора.При этом элементы И 10 открываются в тот момент, когда в регистре 13адреса будет переведен в единичноесостояние разряд, соответствующийномеру настраиваемого столбца матрицы 1. Сигнал с данного разряда черезобщий элемент ИЛИ 12 поступит на входы элементов И 10, на входы соответствующих одновибратора 17 и элементаИЛИ 14 столбца.Импульс с выхода одновибратора 17через первый дополнительный элементИЛИ 18 поступит на шину 6 разборкисоединительного пути электронных искателей-разъединителей 2 соответствующего столбца матрицы 1 (Фиг. 1) .Одновременно с этим потенциал с выхода соответствующего элемента ИЛИ 14столбца возбудит информационные вхо-.ды 3 этих эе электронных искателейраэъединителей 2,Как следует из фиг, 2, при воэбужденни данных входов в выбранныхэлектронных искателях-разъединителях2 открывается второй ключ 27, поэтому сигнал с входов 3, пройдя черезоткрытые ключи 25 коммутационных узлов 22; а также вторые ключи 27 и 4элемент задержки 29, перебрасываетвсе триггеры 24 в нулевое состояние,Следовательно, в выбранном столбцематрицы 1 произойдет стирание предыдущей информации,Аналогично стирание информациивозможно производить одновременно внескольких или сразу же во всехстолбцах матрицы 1, С этой целью необходимо подформировывать управляющие сигналы на шинах 9 управления ипервых дополнительных шинах 20 управ"ления коммутатора, По данным сигналам возможно управлять процессомстирания информации одновременно вразличных участках матрицы 1, Этоособенно важно при перестройках коммутатора на другие программы,После того как импульс на выходеодновибратора 17 исчезнет, появитсясигнал на выходе соответствующего сигналы с информационных входов 32 О. и выхода 4 переводят в единичное со" стояние через открытый элемент И 23 25 ЗО 35 электронных искателей-разъединителейстроки и соответствующей горизонталь О ной выходной информационной шиной комМутатора, один из входов элемента ИЛИстроки подключен к соответствующей. шине управления, а другой вход - квыходу соответствующего элемента И, 55 первый вход каждого из которых соединен с одноименным выходом регистрачисла, а вторые входы объединены иподключены к выходу общего элементаИЛИ, входы которого соедин)нены с вы"ходами регистра адреса, а также Я бО элементов ИЛИ столбца, первый входкаждого из которых подключен к соответствующему выходу регистра адреса,второй вход - к информационной вход- /ной шине коммутатора, а выход соедиб 5 нен с информационньвя входами искаравляющий вход 26 первого ключа 27через элемент НЕ 28 соединен с шиной5 сборки соединительного пути, а управляющий вход 26 второго ключа 27с шиной 6 разборки соединительногопути. Информационный выход первогоключа связан с выходом 4, а выходвторого ключа через элемент 29 за"держки - с нулевыми входами всехтриггеров 24. элемента 16 задержки (фиг. 1), связанного с искомым разрядом регистра 13 адреса. Сигнал пройдет через соответствующий второй дополнительный элемент ИЛИ 19 и возбудит шины 5 сборкИ совдинительного пути элект" ронных искателей-разъединителей 2 выбранного столбца матрицы 1, К этому времени сигналами с выходов элементов ИЛИ строк будут возбуждены горизонтальные информационные шины 7 и информационные входы 3 данных электронных искателей-разъединителей 2,В выбранных электронных искателях- разъединителях 2 первый сигнал сборки закрывает первый ключ 27 через элемент НЕ 28 и подготавливает элементы И 23 коммутационных узлов 22. Одновременно с ним второй и третий триггеры 24 коммутационных узлов 22электронного искателя-разъединителя 2, находящегося на пересечении возбужденной выходной горизонтальной информационной шины 7 и соответствующего столбца матрицы 1. Аналогичный процесс записи программы коммута ции происходит и в остальных электронных искателях-разъединителях 2 данйого Стблбца матрицы 1.В том случае, когда необходимо настраивать сразу несколько столбцов матрицы 1, Либо в соответствующие разряды регистра 13 адреса записываются логические единицы, либо Формйруются управляющие сигналы на соответствующйх вторых дополнительных шинах 21 управления,Формула изобретениясКоммутатор, содержащий матрицу из ММ электронных искателей-разъединителей, а также И элементов ИЛИ строкй,вйход каждого из которых соединен с информационньвщ выходамителей-разъединителей столбца, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения быстродействия, в него введены И элементов задержкй, Яодновибраторов, Ю первых и вторыхдополнительных элементов ИЛИ, причемкаждый из выходов регистра адресасоединен с входами соответствующихэлемента задержки и одновибратора,выход которого подключен к одному иэвходов первого дополнительного элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с соответствующей первой дополнительной шиной управления коммутатора, а выход - с шиной разборки электронных искателей-разъединителей .соответствующего столбца, причем выходкаждого элемента задержки подключен к одному из входов второго дополнительного элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с соответствующей второй дополнительной шиной управления коммутатора, а выход - с шиной сборки соединительного пути электронных искателей-разъединнтелей соответствующего столбца.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Каляев А.В. Теория цифровыхинтегрирующих машин и структур. М.,Сов. радиоф, 1970, с 445 (аналог) .2. Евреинов Э.В, и др. Цифровыеавтоматы с настраиваемой структурой.М ., Энергия, 1974, с. 1107 38162 Составитель В. Чачанидзе алова Техред Н,Бабурка .КоррекРедактор Т. тец аказ 2831/38 Тираж 995 Подписн ЦИНИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва 3-35 Ра "ская наб. д