Матричный коммутатор

число, и на единицу больше целойчасти логарифма в противном случае,К (1+1)-разрядных вы.итающих счетчиков 12 по основанию и (например,набазе микросхем К 155 ИЕ 7 К 155 ИЕ 6),5где К - частное от деления числа Ышин 11 значений пропускной способ"ности на разрядность счетчика, есличастное - целое число, и на единицубольше целой части частного в противном случае, причем 1 с шин 11 значений пропускной способности подключены и входам для предварительной за" .писи числа ООК счетчиков 12,так что 1-я из Я,шин 11 подключенак входу 00 .1-го счетчика 12, а М-яшина 1.1,подключена ко входу Р 1 К-госчетчика 12, выход займа ц -го( =1,К) советчика 12 подключен квычитающему входу (Ч+1,-го счетчика12, шины 13 разрешения предварительной записи, подключенной к входам Ссчетчиков 12, служащим для разрешения,предварительной записи информации, поступающей на входы РО-Р 1, ши-.1 3ны 1 4 установки счетчиков в О , подключенной, к входам К счетчик ов .12 ,11служащим для установки их в Оо,т 1шины 15 установки счетчиков вподключенной к входам 8 счетчиковпи12, служащим для установки их в 1двухвходового.лргического элемента.И - НЕ 16, выход которого подктпочен. квычитающему входу первого счетчика12, К (1+1)-входовых логических эле- -535ментов ИЛИ-НК 17, 1 с соответствующим,входам которых, подключены выходыЯОК счетчиков 12, К."входовогологического элемента, И;НЕ 18, к входам которого подключены выходы К(1+1)-входовых логических элементовИЛИ-НЕ 17, Я дзухвходовых логическихэлементов И 19,.выходы которых являются горизонтальными управляющиМишинами 9 а к одному из входов каждого подключен. выхоп -входногологического элемента, И-НЕ 18, И двух"входовых логических элементов И, О,И0выходы которых являются вертикаль 5 Оными управляющими шинами 8, И шин 21опроса требований на коммутадию,каждая.,1-.я (3.=.1 Я) из которых подключена к свободному входу -годвух-входового логического элемента И 19,М шин 22 запроса на коммутацию, каждая 3-я (3=1,В из которых подключена к обоих входам 1-го двухвходового логического элеменга И 20, М-входового логического элемента ИЛИ 23, к входам которого подключены М шин 22 запроса на коммутацию, а выход подключен к одному из входов двухвходового логического элемента И-НЕ. К свободному входу последнего подключен выход К-входового логического элемента И-НЕ 18.В описании матричного коммутатора принято соглашение положительной логики.В исходном состоянии вторые 0-триггеры 5 ввиду отсутствия сигнала на шине 6 разрешения перезаписи хранят программу предыдущей настройки и управляют ключевыми транзисторами 4, обеспечивающими соединение М вертикальных коммутируежгл шин 2 с соответствующими "старой" программе настройки И горизонтальными коммутируемыми шинами 3. Все счетчики 12 обнулены сигналом "1" на шине 14 установки счетчиков в "О", тем самым на выходах ЦО-Я 1 - "О", на всех выходах К (1+1)-входовых логических элементов ИЛИ-НЕ 17 - уровень "1" .и на выходе К-входового логического элемента И-НЕ 18 - уровень "О", который блокирует работу двухвходового логического элемента И-НЕ 16, на выходе которого уровень "1", и работу Н двухвходовых логических элементов И 19, на выходах которых уровень "О". На шинах 11 значений пропускной способности, Ц шинах 21 опроса требований на коммутацию и М шинах 22 запроса на коммутацию информация отсутствует (уровень "О"), На шине 13 разрешения предварительной записи, присутствует уровень "1", на шине 13 установки счетчиков в "1" - уровень "О"., На выходах двухвходовых логических элементов И 19 и 20 - уровень "О", что соответствует отсутствию сигналов на вертикальных 8 и горизонтальных 9 управляющих шинах и, как следствие, уровню "О" на обоих входах всех первых Э-триггеров 7 коммутационной матрицы 1.Матричный коммутатор работает следующим образом.Для предварительной записи в счетчики 12 значений пропускной способности -й (=1,Щ горизонтальной коммутируемой шины 9 ее значение в д-ичном коде выставляется на М шинах11 значений пропускной способности так, чтобы на первой шине был млад 5 1465ший разряд, при этом на шину й ус-.тановки счетчиков в 0 и шину 13разрешения предварительной записиподается сигнал "0". При ненулевой5пропускной способности 1-й горизонтальной коммутируемой шины 9 на выходах 00-Я 1 счетчиков 12 и на входах К (1+1)-входовых логических элементов ИЛИ-НЕ 17 ненулевое значение 1 Опропускной способности в и-ичном коде, что приводит к появлению навыходе К-входового логического элемента И-НЕ 18 уровня "1", который,поступая на входы двухвходового логического элемента И-НЕ 16 и И двухвходовых логических элементов И 19, разрешает их работу, Затем на -й шине 21 опроса требований на коммутацию выставляется уровень, который через -Й двухвходовый логический элемент И 19 поступает на П вход всех первых Р-триггеров -й строки коммутационной матрицы 1, разрешая их выбор. Одновременно начинается 25 последовательный (последовательность устанавливается в зависимости от приоритета корреспондентов) опрос каждой -й (А 1,М) из М шин 22 запроса на коммутацию, при этом на -й апра- Зо шиваемой шине, требующей коммутации -й вертикальной коммутируемой шины 8 с -й горизонтальной коммутируемой шиной 9, появляется положительный импульс, который с задержкой на 1-м двухвходовом логическом элементе И 20 поступает на С вход 1-го первого П-триггера д-й строки и устанавливает его в единичное состояние, Параллельно этот положительный импульс через М-входовой логический элемент ИЛИ 23 поступает на вход двухвходового логического элемента И-НЕ 6 и с его выхода отрицательным, импульсом поступает на вычитающий , 45 вход первого счетчика 2, По спаду входного импульса состояние счетчика 2 (текущее значение неиспользованной.пропускной способности д-й горизонтальной коммутируемой шины 9) декрементируется на единицу. Если 1-й (Ц =1,К) счетчик 12 обнуляется, то при поступлении. очередного отрицательного импульса на вычитающий вход на выходе "0" формируется отрицательный импульс займа из Ч +1-го счетчика 12. Описанный процесс про- , должается до тех пор, пока г-м по счету отрицательным. импульсом, где 98г - значение пропускной способности 1-й горизонтальной коммутируемой шины 9, все К счетчиков 12 не обнуляться, при этом на всех входах (1+1)-входовых логических элементов ППИ-НЕ 17 устанавливается уровень0 , на выходе К-входового логического элемента И-НЕ 18 - уровень и 01, который блокирует работу -го двухвходового логического элемента И 19.Уровень 0 на выходе последнего свидетельствует об отсутствии сигнала на В входе всех первых 0-триггеров 7 х-й строки, и поэтому по очередному (г+1)-му импульсу на шине 22 соответствующий первый Р-триггер 7 1-й строки установится в нулевое состояние, так как в вычитающем счетчике 12 за состоянием 000 следует 11 1, то, если не принять соответствующих мер, появление (г+1)-го импульса на шине 22 приведет к установке К счетчиков 12 в "1" и, как следствие, к разблокировке -го двухвходового логического элемента И 19, а появление (г+2)-го и последующих импульсов на шине 22 - к установке в единичное состояние соответствующих первых 0-триггеров 7 -й строки. Для предотвращения такого эффекта в состав устройства управления введен двухвходовый логический элемент И-НЕ 16, работа которого основана на выработке при обнулении К счетчиков 12 уровня "1", запрещающего поступление импульсов на вычитающий вход первого счетчика 12, После опроса М шин 22 запроса на коммутацию на. -й шине 21 опроса требований на коммутацию устанавливается уровень 0, на У шинах 11 значений пропускной способности устанавливается значение пропускной способности (1+1)-й горизонтальной коммутируемой шины 9, при появлении "О" на шине разрешения предварительной записи значение пропускной способности переписывается в счетчик 12, на (+1)-й шине 21 опроса требований на коммутацию выставляется потенциал , и цикл опроса М шин 22 .повторяется. После циклов опроса, когда во все первые 0-триггеры 7 коммутационной матрицы 1 записана информация о настройке, на шину 6 поступает сигнал разрешения перезаписи. По этому сигналу ин-, формация иэ первых П-триггеров 7переписываются ва вторыз Р-триггеры 5. Ключевые транзисторы 7: принимают состояния, соответствующие коду настройки, и коммутатор готов к передаче информации. Ва время записи новой программы соединений коммутатор может передавать коммутируемые сигналы по старым соединениям.Необходимым условием работы коммутатора в режиме адаптации к пропускной способности коммутируемых шин является соблюдение условия1 15рпо -1Кг 2 + 7+ /3" гбгде Гопо - частота опроса шин 22 запроса на коммутацию; 26среднее время задержкираспространения сигналазапроса в счетчике 12;Й 7 - то же, в (1.+1)-входовомлогическом элементе 2 ГИЛИ-НЕ 17;г,гз - то же, в К-вхадавом логическом элементе И-НЕ 18;2;г, - то же, в двухвходовомлогическом элементеИ-НЕ 16.При наличии на шине 14 установкичепчиков в "0" уровня "0", а на шиах 13 разрешения предварительнойаписи и установки счетчиков в "1"ровня "1" матричный адаптивный комутатор работает с бинарными ограниениями на ПС, Частота опроса притом ограничена только переключатель,ггыми возможностями Р в триггер.Технический эффект от использава 4 Огния изобретения заключается в том,ггто благодаря введению устройства упгавления расширились функциональныегозможнасти коммутатора за счет адап 45гации к изменяющимся пропускным способностям коммутируемых шин абонентов и учета приоритета коммутируемыхШин корреспондентов. Кроме того, выокая степень регулярности структурыМатричного адаптивнога сетевого коммутатора создает условия для его выполнения в виде БИС, чта обеспечивает повышение ега надежности,Формула из а бр ет енияМатричный коммутатор по авт.св,М 11.02038, о т л и ч а ю щ и и с яЬ тем, ч 1 а, с целью расширения функциональных возможностей коммутатора путем адаптации к изменяющимся пропускным способностям коммутируемых шин абонентов и учета приоритета коммутируемых шин сети, введено устройст, - во,управления, состоящее из Ю шин значений пропускной способности, где И равно и-ичнаму логарифму числа вертикальных коммутируемых шин плюс единица, если логарифм - число целое, и на единицу больше целой части логарифма в противном случае К (1+1)- разрядных вычитающих счетчиков по основанию п, где К равно частному ат деления числа гг шин значений пропускной способности на разрядность счетчика, если частное - целое число, и на единицу больше целой части частного в противном случае, причем Ю шин значений пропускной способности подключены к входам предварительной записи числа РО-Р 1 К счетчиков так, что первая из Ы шин подключена к входу РО первого счетчика, а И-я шина подключена к входу Р 1 К-го счетчика, выход займа ггг -га (гг=1,К) счетчика подключен к вычитающему входу (гг+1)-га счетчика шины разрешения предварительной записи, которая подключена к входам С счетчиков, шины установки счетчиков в "0" ко 0 торая подключена к входам К счетчиков, шины установки счетчиков в которая подключена к входам Б счетчиков, двухвходовога логического элемента И".НЕ, выход которого под" ключен к вычитающему входу первого счетчика, К (1+1)-вхадовых логических элементов ИЛИ-НЕ, к соответствующим входам которых подключены выходы г 0-Я 1 К счетчиков, К-,вхадоваго логического элемента И-НЕ, к входам которого подключены выходы К (1+1)- входовых логических элементов ИЛИ-НЕ, И двухвходовых логических элементов И, выходы которых являются соответствующими горизонтальными управляющими шинами, а к одному из входов каждого подключен выход К-вхадаваго логического элемента И-НЕ, М двухвхадавых логических элементов И выФ ходы которых являются соответствующими вертикальныыи управляющими шинами, Н шин опроса требований на коммутацию, каждая 1-я (11,И) из которых подключена к свободному входу 1-го двухвходовага логического1465987 1 21 2222 2 элемента И, М шин запроса на комму"тацию, каждая 1-я (1=1,И) из которыхподключена к обоим входам 1-го двухвходового логического элемента И,М-входового логического элемента ИЛИ,к входам которого подключены М шин запроса на коммутацию, а выход подключен к одному из входов двухвходового логического элемента И-НЕ, ксвободному входу последнего подключен выход К-входового логическогоэлемента И-НЕ.Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,10 Тираж 8 го комитета по 5, Москва Ж-Зобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., д. 4/5