Устройство для связи в многопроцессорной системе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51 Н С 06 Р 15/1 ЕТЕНИЯ,МО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) А.Л.Ланцов и В.А, Цмитриенко (71) Специальное конструкторско- технологическое бюро Физико-механического института АН УССР (53) 681.327(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР М 1042008, кл. С 06 Г 3/04, 1982.Авторское свидетельство СССР Ф 842773, кл. Г 06 Р 3/04, 1979.(54)(57) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ СВЯЗИ ВМНОГОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЕ, содержащее первый канал связи, блок запросов, дешифратор паузы, блок управления и ключ, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышенияпропускной способности путем создания возможности как последовательного, так и параллельного наращивания устройств, в него введен второй канал связи, а в каждый каналсвязи введены коммутатор каналов,блок квитанций, ключ квитанций, коммутатор квитанций, элемент НЕ, спервого по четвертый элементы И,первьщ и второй элементы И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮР 1 ЕЕИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ, входы синхронизации блока управления коммутацией и блока квитанций объединены и являются входом синхронизации канала, вход настройки блока запросовявляется одноименным входом канала,входы признака последнего звенамаршрута блока запросов и блока квитанций объединены и являются входомразряда признака последнего звена ЯО 1180914 маршрута информационного входа канала, вход признака адресного словаблока запросов объединен с первымивходами первого и второго элементовИ-НЕ и является входом одноименногоразряда информационного входа канала, вход номера вызываемого каналаблока запросов является входом одноименных разрядов информационноговхода канала, вход разряда признаканаправления передачи информационного входа канала подключен к первомувходу первого элемента И и черезэлемент НЕ - к первому входу второгоэлемента И, вход разрядов адресаабонента информационного входа канала подключен через дешифратор паузы к первым входам третьего и четвертого элементов И, первый и второйинформационные входы коммутатора каналов подключены к информационному входу канала и к информационномувходу смежного канала соответственно, выходы коммутатора каналов подключены к информационному входу ключа, вход управления которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первыйи второй вход которого подключен квыходу третьего элемента И и к выходу четвертого элемента И смежногоканала, первый выход блока управления коммутацией подключен к управляющим входам коммутатора каналов,коммутатора квитанций, к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и к второму входутретьего элемента И, второй выходблока управления коммутацией подключен к вторым входам четвертого элемента И и элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к управляющему вхо1180914 1 О 15 ду ключа квитанций, к входу признака свободного входа-выхода блока запросов и является входом-выходом занятости канала, первый и второй информационные входы коммутатора квитанций являются входом квитирования канала и входом квитирования смежногоканала, выход коммутатора квитанцийподключен к информационному входуключа квитанций и к первому входуэлемента ИСКЛОЧАЩЕЕ ИЛИ-НЕ, выходкоторого подключен к входу стробирования выдачи блока управления коммутацией, выход ключа квитанцийпоклкчен к входам квитирования блокд дпросов и блока квитанций, квторому входу элемента ИСКЛОЧЛЩЕЕ311-НГ и явяется входом - выходомквитирования канала, выход блока запросов подключен к вторым входам первого и второго элементов И, третиивход первого элемента И и второй входпервого элемента И-НЕ объединены и подключены к третьему входу второгоэлемента И и к второму входу второгозлемента И-Н", смежного канала и является входом занятости канала, выходы первого и второго элементов Иподключены к входам первого и второ -го признаков установки блока квитанций и блока управления коммутацией,Изобретение относится , вычислительной технике и может быть использовано для построения однородных коммутирующих сред в в числительных системах,5Цель изобретения - повьпдение пропускной способности в системе путем создания возможности как последовательного, так и параллельного наращивания числа устройств связи, д также децентрализацией управления коммутацией.На фиг.", показана функциональная схема устройства; на фиг,2 - функциональная схема блока управления коммутацией; на фигЗ - диаграмма переходов одного канала устройствд; на фиг.4 - временная диаграмма устВьхоль перв го и второго элементовИ-НЕ подключены к входам первого ивторого признаков сброся блока управления коммутацией, выход ключа является информационным выходом канала, причем блок управления коммутацией содержит регистр, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второйэлементы И, выходы которых подключены к первому и второму информационнымвходам регистра и являются первыми вторым выходами блока управлениякоммутацией, первые входы первого,ивторого элементов И объединены и являются входом стробирования выдачиблока управления коммутацией, входсинхронизации регистра является входом синхронизации блока управлениякоммутацией, первый и второй выходырегистра подключены к первым входампервого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых являются входамипервого и второго признаков установки блока управления коммутацией,выходы первого и второго элементовИЛИ подключены к вторым входам первого и второго элементов И, третьивходы которьх являются входамипервого и второго признаковсброса блока управления коммутацией. 2ройства, на фиг.5 - пример применения устройства.устройство содержит два идентичных канала 1 и 2, каждый из которых включает коммутатор 3 каналов, блок 4 управления коммутацией, блок 5 запросов, дешифратор 6 паузы, коммутатор 7 квитанций, ключ 8, с первого по четвертый элементы И 9-12, первый 13 и второй 14 элементы И-НЕ, элемент ИЛИ 15, элемент ПИ - НЕ 16, элемент НЕ 17, ключ 18 квитанций, элемент "ИСКЛОЛТ 1 Е, ИЛИ-НЕ" 19, блок 20 квитанций, вход-выход 21 занятости канала, вход-выход 2 квитирования канала, информдционный вход 23 канала, вход 24 нд тройки к;ндлд, вход 25 занятости кдндлд, вход 265 20 30 где- признак последнего звенамаршрута (разряд 29);- признак направления передачи - выбора выходногопорта В (разряд 32);номер вызываемого канала(разряды 30);- поле адреса абонентзанного с портом Аряды 33);0 - однобитовый признак адресного слова (разряд 3 1) .Устройство работает следующим об разом.В исходном состоянии на выходах 34 и 35 блока 4 действуют низкие уровни и ключи 8 и 18 закрыты. Блок 5 запросов анализирует на входе 23 5 наличие адресного слова и возможность включения канала путем вычисления значения логической функции а, свя(и у - п знаки изва (1); ресного квитирования канала, информационный выход 27 канала, вход 28 синхронизации канала. В информационном входе 23 разряд 29 признакапоследнего звена маршрута, разряды 30 номера вызываемого канала,разряд 31 признака адресного слова,разряд 32 признака направления передачи, разряды 33 адреса абонента. Первый и второй выходы 34 и 35 1 Облока 4 характеризуют состояние блока 4 управления коммутацией.Блок 4 управления коммутацией(фиг.2) содержит регистр 36, первый 37 и второй 38 элементы ИЛИ,первый 39 и второй 40 элементы И.В примере использования устройства (фиг.5):41 - вычислительныеблоки (абоненты), 42 - устройствасвязи.Входы-выходы 21, 22 23; и 24;образуют входные порты А, входы-выходы 25;, 26; и 27; - выходные порты В, где 1 - номер канала,Управление включением каналов вустройстве осуществляется адресными словами, поступающими на информационный вход 23 и имеющими структурухарактеристическая функция, принимающая значение "1" при совпадении о с собственным е 8.ля- одов номером канала;Т - признак свободного порта А, действующий навходе 21;19 - квитанция об установлении связи, поступающаянизким уровнем на входвыход 22 из собственного блока 4;В - квитанция, поступающаяна вход-выход 22 от -абонента, связанного спортом А и имеющегособстьенный .номер 3+равныйСигнал с выхода блока 5 поступает на входы элементов И 9 и 10 где1 формируются сигналы х и х. вклю 1чения канала с учетом состояния Тв ,(вход 25) выходного порта В с которым согласно значению должно произойти соединение:х=ЛТ х, х =ЛТ х,1 81 2 В 2Одновременно сигналы х и х ис 7 пользуются для Формирования в блоке 20 квитанции:Ю =рС (х х ), (3) где С - синхросигнал на вход Далее работа устройства опреде ется блоком 4, диаграмма перех которого показана на Фиг.3, где Зов исходное состояние канала а 5 и 51 2 рабочие состояния, которым соответствуют подключения к порту В в собственном и смежном каналах. При этом в зависимости от значения признака р и наличия в порту А абонента с собственным номером Э и при условии НТГ =1 возможны три случая работы устройства:а) р =1. Независимо от наличия в порту А абонентов с собственны 1ми номерами д+= ф обеспечивается формирование условия (2) включения канала. Одновременно за полтакта до перехода в одно из рабочих состояний на выходе блока 20 низким уровнем Формируется квитанция Ю сигнализирующая источнику сообщений о подключении канала и готовности его к транзитной передаче в следующее звено нового адресного слова, которое и поступает из источника сообщений в следующем такте.25 б) у=О, 3+=,5 . Здесь условие (2)перехола блокируется сигналом квитанции 9 , поступающим от абонента,у которого собственный номер /5+5оказался совпавшим с ф. Собственный же ответ канала при данном значении признака р согласно (3) неформируется. В результате каналостается в состоянии 5 , а источник 1 Осообщений в следующем такте выставит данное, предназначенное для ввода абоненту. Такая блокировкаусловия перехода квитанций Ю оказывается необходимой, так как поле 15в последнем звене маршрута негь,ггол;.чуется и может случайно совпастг с собсгненным номером одногоиз каналов, В результал е при отсут -ствии указанной блокировки может 20произойти незапрограммированноевключение лишнего звена,в) р =О, ргФ 3 . В порту Л отсутствует абонент с номером ;3 , Врезультате сохраняется состояниеХ=1, что обеспечивает Формирование запроса х и перехода канала водно из рабочих состсяггий. Однакокак и в гтредьгпущем случае, ответ фсгне формируется и, следовательно, 30в с.гтедуг 0 щем такте в новое звеновновь поступит старое значение адресного слова, что обеспечивает воз -можность прокладывать многозвенныеодноадресные маршруты с помощью единственного адресного слова,Источник сообщений, закончившийобмен, отключается от магистрали,децгифратор 6 канала первого звенафиксирует паузу и закрывает ключи 8. 40.Это приводит к последовательному закрытию в течение одного такта ключей 8 во всех каналах последующихзвеньев маршрута. Однако при этомвсе указанные каналы остаются в рабочих состояниях 5 г или 5 . Подостижении паузы абонента последнийв зависимости от своей настройкиможет дать команду на разрушение маршрута - возврата всех каналов в исходное состояние 5 путем установкина входе 25 соседнего (последнего)канала состояния Т, =1. Это состояВг=ние совместно с признаком О;=1 навыходе 27, , установившемся, благодаря происгдедшему ранее закрытиюключей 8, используется для формирования признаков"3 81 "4 в(1 а сброса канала в исходное состояние Формирование этих признаков производится элементами И-НЕ 13 и 14. В ре - эультате на входе-выходе 21 канала также устанавливается состояние "1", и указанная процедура возврата в исходное состояние последовательно повторяется во всех каналах маршрута в направлении источника сообщений. Причем в каждом такте происходит возврат в исходное состояние одного канала. Использование для возврата в состояние 5 только признака Т в; оказывается недостаточным, поскольку при этом происходит преждевременный возврат и в процессе прокладки маршрута сразу после перехода канала в рабочее состояние, поскольку признак поддержания связи Т,=О из слеВдующего звена приходи с задержкой не менее такта. Для исключения такого возврата используется признак отсутствия прокладки маршрута 0.=1,Лля реализации диаграммы переходов с тремя состояниями 5 .г и 5 используется двухразрядный регистр 36, а для формирования адреса следующего состояния - элементы 37-40.Возможность прокладки одноадресных многозвенных маршрутов позволяет просто организовать множественный выбор абонентов из числа свободных путем формирования волны запросов, распространяющейся от источника сообщений по разным направлениям. В этом случае номера о и 9 в адресном слове образуют унитарные коды, в которых состояние "1" в г-м разряде соответствует включению канала или абонента, собственные номера которых равны 1, Фиксация маршрута происходит при наличии ответа 6/ от абонента, которого первым достигла волна запросов.Поскольку квитанция Ф при этомк не формируется, то во всех включенных каналах, лежащих в узлах ответвления от основного маршрута, по которым пришел ответ Юсг,на выходе вентиля 19 формируется низким уровнем сигнал х 5. сброса. Это имеет место, потому что в этих каналах сигнал квитанции присутствует только со стороны выхода ключа 18. Во всех остальных каналах эти сигналы будут одновременно со стороны вхо1180914 20 ДДэДД Дз ф Перестановка 1 2 ЛЛ Л 1 2 3 4 О О 1 х О О 1 О 32 4 х х 1 О х 1 1 О 1243010 х 0000 314 2 ххООх 110 1 3 2 4 О х 1О 1 1 О 3 2 1 4 О 1 1 О 1 О 1 О. 1 3 4 2 0 х 0 1 0 1 1 0 3 2 4 1 0 0 0 0 1 0 1 0 142301100101 3412 х 10011 1 1 4 3 2 О О О О О 1 1 1 3 4 2 1 х 0О 1 1 1 1 2 1 3 4 1 0 1 х х 0 1 0 4 1 2 3 х 1 1 1 х 1 0 1 да и выхода ключа 18 либо присутствовать - в основном маршруте, либо отсутствовать - в побочных маршрутах.В результате узловые каналы побочных маршрутов по сигналам х 5 возвращаются в исходное состояние 5Учитывая, что абонент в побочномнаправлении не успел закрепить связьустановкой признака Т 8 =О, то вне 1081зависимости от настройки абонентапроизойдет возврат в исходное состояние всех оставшихся каналов побочных маршрутов в указанной последовательности при отключении источника 15сообщений,На временной диаграмме показаныцва случая работы устройства, соответствующие значениям у , равным1 и О. В первом случае рассматриваемое устройство является промежуточным звеном, за которым следует еще один канал и затем абонент,что требует наличия трех адресныхслов М . Запрос х формируется в момент 1.1 . При этом магистраль впорту В оказывается свободной(Т =1), что приводит к формированию без дополнительной задержкисначала ответа, а затем к переходу 30канала в состояние 5;, в которомчерез коммутатор 3 происходит подключение порта А к порту В . Сле 1дующий в маршруте канал включаетсятакже беэ дополнительной задержки(момент 2), устанавливая низкимуровнем на входе 25 признак занятой магистрали в порту Б. Ещечерез такт и снова беэ дополнительной задержки включается последний участок маршрута - участок связи с абонентом, После этого через рассматриваемый канал передаются данные Р и Р , которые сопровождаются со стороны абонента формированием по каждому данному ответов 5/о,. Окончание в момент передачи характеризуется возникновением паузы на выходе источника сообщений, которая в момент Т приводит к возврату рассматриваемого канала в состояние 5.Второй случай прокладки маршрута соответствует передаче из порта А в порт В 1, когда появление первого адресного слова Мприходится на моментзанятой магистрали в порБту В . В момент г. происходит освобождение указанной магистрали и через такт к выполнению необходимой коммутации.В примере на фиг.5 показан вариант применения рассматриваемого устройства для построения универсального коммутатора, осуществляющего произвольную перестановку выходов четырех абонентов - вычислительных блоков 41 с помощью четырех устройств 42 связи, выходы которых связаны с входами абонентов. В таблице приведена настойка адресных слов в зависимости от вида перестановки, где 3 и Ы; - элементы адресного слова, формируемого в -м абоненте. Собственные значения с портов А показаны на фиг.5 около соответствующих им портов А, знаком х в таблице показаны безразличные значения.1180914 оставитель А.Ува ехред С.Мигунова В, Гирняк Цитки Редакто рек Тираж 709 ПодпиГосударственного комитета СССРелам иэобретений и открытийсква, И, Раушская наб д, 4/ акаэ 5927/48 ВНИИ