Коммутирующее устройство

ЬП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцнапистнчеснихРеспублик 1 1866737)М. Кл,Н 03 К 17/00 О 06 Г 7/00 исоелинениект заявки РЙ Гаоудорстееииый коми СССР ао делам изебретеии и открытийтет 2 З) Прнори юллетень М 3) УДК 681, .32 (088. 8 Опубликовано 23. Дата опубликован описания 25,09,81) Автор изо брет Е, Питьк нтел) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВ упр тат ся к автоматике Изоб ие относ яислительной техн ке,щее устро ти, регис тор Г . онныходноимными ши тво,ов оммутируюоки пам Известодержаще управле Наибол я и комму близкимвыходовходной техничес ления соезапроса 2 устройств п инена Недостаток низкое быстро Целью изоб шение быстрод устроиства. Указаннаяизвести ействие ения являет йствия к тирующег ель стигается т того, чтовведены бвыбора на коммутируюи признак е устройс ов ения правлен тельный регистр одре оммутатор, инфпол мационныес входнымиуправляющиблока рег входы которого диненыния,выходом шинами подтвер вход - ров, а ерв дключены блоковыходы третьим управл входа сущности к предлагаемому является коммутирующее устройство, содержащее" блоки памяти, информационные и первый и второй управляющие входы каждого из которых соединены соответственно с одноименными информационными входными шинами, входной шиной запроса и выходом блока управления, а информационные и первый и второй уп 15 равляющие выходы подключены соответственно к одноименной группе информационных входов, одноименному первому управляющему входу основного коммутатора и выходной шине подтверждения, а также блок регистров, управляющий вход которого соединен с одним из выходов блока управления, а первый выход подключен ко второму ющему входу основного комму- каждая из групп информациыходов которого соединена с нными информационными выход- нами, а каждый из управляющих подключен к одноименной вы" шине запуска, при этом первая входов блока управс ходными шинами 1.20 памяти и второй группе входов блока управления, третья группа входов которого соединена с выходами блока при. знаков, информационные входы которого подключены к информационным входным5 шинам, а управляющий вход - к одному из выходов блока управления, выходы которого соединены также с управляющими входами регистра адреса и блока сравнения и выбора направления, выходы О которого подключены к информационным входам блока регистров, вторые выходы которого соединены с первыми информационными входами блока выбора направления, вторые информационные5 входы которого подключены к выходу блока сравнения, первая и вторая группы информационных входов которого соединены соответственно с информационными выходами. блоков памяти и выходэми регистра адреса.На Фиг. 1 представлена блок-схема коммутирующего устройства; на Фиг. 2- Функциональная схема блока признаков; на фиг. 3 - то же блока выбора направления; на Фиг. 4 - то же блока25 управления.Устройство содержит блоки 1 памяти, информационные и первый и второй управляющие входы каждого из которых соединены соответственно с одноименными информационными входными шинами 2, входной шиной 3 запроса и выходок блока 4 управления, а информационные и первый и второй управляющие выходы подключены соответственно к одноименной группе информационных входов, одноименному первому управляющему входу коммутатора 5 и выходной шине 6 подтверждения, блок 7 регистров, управляющий вход которого соединен с одним40 из выходов блока 4 управления, апервый выход подключен ко второму управляющему входу коммутатора 5, каждая иэ групп информационных выходов которого соединена с одноименными инфор мационными выходными шинами 8, а каждый из управляющих выходов подключен к одноименной выходной шине 9 запуска, первая группа входов блока 4 унравле- ния соединена с входными шинами 3 за проса, коммутатор 10, информационные входы которого соединены с входными шинами 11 подтверждения, управляющий вход - с первым выходом блока 7 регистров, а выходы подключены к третьим 55 управляющим входам блоковпамяти и второй группе входов блока 4 управления, третья группа входов которого соединена с выходами блока 12признаков, информационные входы которого подключены к информационным входным шинам 2, а управляющий вход - кодному из выходов блока 4 управления,выходы:которого соединены также с управляющими входами регистра 13 адреса,блока 4 сравнения и блока 15 выборанаправления, выходы которого подключены к информационным входам блока 7регистров, вторые входы которого соединены с первыми информационными входами блока 15 выбора направления, вторые информационные входы которого подключены к выходу блока 14 сравнения,первая и вторая группы информационныхвходов которого соединены соответственно с информационными выходами бло-"ков 1 памяти и выходами 18 регистраадреса.Блок 2 признаков (фиг. 2) содержит регистр 16 признаков, элементы17 сравнения, выходы 18, подключенныек третьей группе входов блока 4 управления (не показано).Блок 15 выбора направления (фиг. 3)содержит информационные шины 19-24,подключенные к выходам блока 14 сравнения (не показано), информационныешины 25-29, подключенные к выходамблока 7 регистров (не показано), элементы И 30 и инверторы 31, а такжешины 32-36,Блок 4 управлений (фиг, 4) содержит элементы И 37-39, инверторы40, триггеры 41 и 42,функционирование коммутирующегоустройства осуществляется следующимобразом.На одну из входных шин 3 запросапоступает сигнал запроса. Этот сигнал поступает на соответствующийблок 1 памяти и на вход блока 4 управления, С выхода блока 1 памятипо выходной шине 6 подтвержденияпоступает сигнал подтверждения. После этого по информационной входнойшине 2 производится запись в блок 1памяти адреса требуемого коммутирующего устройства. Этот адрес поступает на блок 14 сравнения и сравнивается там с собственным адресом коммути-рующего устройства, поступающим с регистром 13 адреса. Информация о результате сравнения поступает на блок15 выбора направления. В зависимостиот результата сравнения и от состояния коммутатора 5 блок 5 выбора направления вырабатывает адрес того или5 86 иного выхода. При совпадении адресов выбирается выход, который соединен с приемником информации. В случае, когда адрес требуемого коммутирующего устройства больше собственного адреса данного коммутирующего устройства, вывыбирает".я выход, соединенный с коммутирующим устройством с большим собственным адресом, а в случае, когда адрес требуемого коммутирующего устройства меньше собственного адреса данного коммутируюг;его устройства, выбирается выход, подключенный к коммутирующему устройству с меньшим собственным адресом. Адрес выбранного выхода поступает на блок 7 регистров, с которого передается на коммутаторы 5 и 10. Таким образом, блок 1 памяти соединяется с соответствующими выходом и входом коммутирующего устройства. Сигнал заароса с выхода блока 1 памяти поступает на коммутатор 5 и далее на выбранный выход, указываемый блоком 7 регистров. После получения по входной шине 11 подтверждения сигнала подтверждения, адрес требуемого коммутирующего устройства поступает по информационной выходной шине 8. При этом по выходной шине 6 подтверждения посылается сигнал подтверждения, который разрешает осуществить запись в блок 1 памяти следующего слова информации. После этого коммутирующее устройство переходит в режим ретрансляции и поступающая информация направляется дальше по уже проложенному пути, В этом режиме информация, поступающая на предыдущее коммутирующее устройство, вызывает появление на входной шине 3 запроса сигнала запроса от соседнего коммутирующего устройства. Данное коммутирующее устройство отвечает появлением на выходной шине 6 подтверждения сигнала подтверждения, после чего производится запись информации из блока 1 памяти предыдущего коммутирующего устройства в блок 1 памяти данного коммутирующего устройства. При этом информация, кроме блока 1 памяти, поступает на блок 12 признаков, который в случае определения им конца сообщения, например по специальной кодовой комбинации, вырабатывает сигнал, поетупающий в блок 4 управления, что, в конечном ,счете, приводит к разрушению установленного соединения в коммутаторах 5 и 10 после прохождения последнего слова информации. В момент окончания 6737 6записи в блоке 1 памятИ вырабатывается сигнал запроса, поступающий по выходной шине 9 запуска на последующеекоммутирующее устройство и гаситсясигнал подтверждения, поступающий по5выходной шине 6 подтверждения. Приполучении сигнала подтверждения отсоседнего (последующего) коммутирующего устройства по входной шине 11Оподтверждения осуществляется чтениеФинформации из блока 1 памяти, а послеокончания чтения - выдача сигнала подтверждения по выходной шине 6 подтверждения, Таким образом, передачаинформации через коммутирующее уст 15ройство осуществляется пакетами. Вначале пакета имеется заголовок, содержащий адрес требуемого коммути, рующего устройства. В конце пакетасодержится признак конца сообщения,20Коммутация осуществляется асинхронно.Блок 12 признаков работает следующим образом.На информационные входные шины 2в сопровождении сигнала запроса,г 5поступающего по входным шинам 3 запроса, на один из входов элементов17 сравнения поступает информация.На другой вход элементов 17 сравненияс регистра 16 признаков поступает кодконца сообщения. На элементах 17 сравнения осуществляется сравнение поступившей информации с кодом концасообщения. В случае совпадения поступившего слова информации с кодом35 конца сообщения, элемент 17 сравнения вырабатывает сигнал, которыйдпоявляется на одном из выходов 18,Появление сигнала на выходе 18 означает, что по данной информацион 0 ной входной шине 2 поступило последнее слово пакета, содержащее признак конца сообщения. Каждый элемент17 сравнения обслуживает свою информационную входную шину 2, так как45 информация на отдельных входах коммутирующего устройства независима ипоступает асинхронно,Работа блока 15 выбора направления происходит следующим образом,Адрес в заголовке пакета состоитиз двух составляющих Х и У. В блоке4 сравнения происходит сравнениеадреса по этим двум составляющим,В результате сравнения адресов могутпоявляться следующие сигналы: Х- .составляющая Х собственного адресакоммутирующего устройства большесоставляющей Х адреса из заголовка7 86 пакета, Х- составляющая Х собственного адреса коммутирующего устройства меньше саставляющей Х адреса из заголовка пакета, Х = - составляющая Х собственного адреса коммутирующего устройства равна составляющей Х адреса из заголовка пакета, Аналогично для составляющей У;У), У, У=. Эти сигналы в блоке 5 выбора направления поступают по соответствующим шинам: Х ) - по шине 19, Х - по шине 20, У ) -по шине 21, У - по шине 22, Х= - по шине 23, У= - по шине 24. Кроме того, в блок: 15 выбора направления поступают сигналы по входным шинам от блока 7 регистров, которые содержат информацию о состоянии выходов коммутирующего устройства: шина 25 - о состоянии выхода "Увеличение по. Х", шина 26 - о состоянии выхода "Уменьшение по Х", шина 27 - о состоянии выхода "Уменьшение по У", шина 28-о состоянии, выхода "Уменьшение по У" и шина 29 о состоянии выхода Совпадение".Предположим, что сигнал появился на шине 19 и на шине 22, Если приэтом выход "Увеличение по Х" свободен, то на шине 25 сигнал равен логической единице и на выходной шине 32 блока15 выбора направления появится логическая единица, которая означает, что выбран выход коммутирующего ус- ройства "Увеличенид по Х", при этом сигнал на шине 22 игнорируется. Но, если выход Увеличение по Х" занят(на шине 28 логический нуль) и при этом свободен выход "Уменьшение по У"то сигнал логической единицы появляется на выходной шине 36, что озГкачает; выбран выход "Уменьшениепо У". В случае занятости обоих требуемых выходов коммутирующего устройства выбор направления будет произведен в момент освобождения одного иэ требуемых выходов.Блок 4 управления работает следующим образом.В начальный момент триггеры Ф 1и 42 находятся в нулевом состоянии.Предположим, что сигнал логическойединицы поступил по третьей входнойшине 3 запроса. Этот сигнал послеобработки элементами И 37 установиттретий триггер 41 в единичное состояние. Сигнал логической единицы сединичного выхода третьего триггера41 через третий элемент И 39, таккак третий триггер 42 находится6737 3 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 в нулевом состоянии, поступает на соответствующую выходную шину. В мо. мент, когда сигнал запроса обнулится, на выходе третьего инвертора 40 появится сигнал логической единицы, который, пройдя через третий элемент И 38, установит третий триггер 42 в единичное состояние, а это приведет к тому, что сигнал на соответствующей выходной шине обнулится и будет таким оставаться, какие бы изменения сигнала не происходили на входной шине 3 запроса. В дальнейшем.такое состояние будет сохраняться до тех пор, пока третьи триггеры 41 и 42 не будут установлены в нулевые состояния сигналом, поступающим из блока 12 признаков. Таким образом, блок 4 управления из последовательности сигналов запроса выделяет первый сигнал запроса, соп" ровождающий заголовок пакета, и использует его в качестве сигнала, ко.орый запускает в работу блок 14 сравнения и блок 5 выбора направления, Информация о выбранном выходе коммутирующего устройства запоминается в блоке 7 регистров. В блоке 7 регистров каждому блоку 1 памяти соответствует свой регистр, Коммутация осуществляется при помощи коммутаторов 5 и 10 под управлением блока 7 регистров. Коммутатор 1 О коммутирует входные шины 11 подтверждения, идущие от соседних коммутирующих устройств на соответствующие блоки 1 памяти, а коммутатор 5 каммутирует выходные шины 9 запуска и информационные выходные шины 8 соответствующих блоков 1 памяти с входными шинами соседних коммутирующих устройств. Соединение данного блока 1 памяти с соответствующим входом (выходом) коммутирующего устройства сохраняется только на время прохождения пакета информации. При прохождении последнего слова пакета срабатывает блок 12 признаков,по сигналу которого в блоке 7 регистров в регистре, соответствующем данному блокупамяти, стирается код выхода и этотвыход освобождается. Таким образом, введение в коммутирующее устройство блоков признаков, сравнения и выбора направления, регистра адреса и дополнительного коммутатора позволило значительно повысить быстродействие.9 8667Формула изобретения Коммутирующее устройство, содержащее блоки памяти, информационные и первый и второй управляющие входы каж-,дого из которых соединены соответственно с одноименными информационными входными шинами, входной шиной запроса и выходом блока управления, а информационные и первый и второй управ ляющие выходы подключены соответственно к одноименной группе информационных и одноименному первому управляющему входам основного коммутатора и вйходной шиной подтверждения, а также блок регистров, управляющий вход которого соединен с одним из выходов блока управления, а первый выход под.- ключен ко второму управляющему входу основного коммутатора, каждая из групп информационных выходов которого соединена с одноименными информационными выходными шинами, а каждый из управляющих выходов подключен к одноименной выходной шине запуска, при этом первая группа входов блока управления соединена с входными шинами запроса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью, повышения быстродей ствия, введены блоки признаков, сравнения и выбора направления, регистр адреса и дополнительный коммутатор, информационные входы которого соеди 37, 10иены с входными шинами подтверждения, управляющий вход - с первымвыходом блока регистров, а выходы подключены к третьим управляющим входамблоков памяти и второй группе входовблока управления, третья группа входов которого соединена с выяодамиблока признаков, информационные входыкоторого подключены к информационным входным шинам, а управляющийвход - к одному из выходов блока управления, выходы которого соединенытакже с управляющими входами регистра адреса и блоков сравнения и выбора направления, выходы которого подключены к информационным входам блока регистров, вторые выходы которогосоединены с первыми информационнымивходами блока выбора направления,вторые информационные входы которогоподключены к выходу блока сравнения,первая и вторая группы информационных входов которого соединены соответственно с информационными выходами блоков памяти и выходами регистра адреса.юИсточники информации,принятые во внимание при экспертиз1. Каляев А.В. Однородные коммутационные регистровые структуры,М., "Советское радио", 1978, с. 2122. Авторское свидетельство СССРВ 503235, кл. 0 06 Г 7/00, 1975Составитель В, ЧачРедактор О. Половка Техреду Л.Пекарь нидэе тор Н. Швьщкая Корр Подп аз 8100/80 Т ВНИИПИ Государственн по делам иэобрете 113035 Москва Ж2 2ирвк 991 ого комитета ССС ий и открытийРаущская наб,д 8Филиал ППП "Патент", г. Укгород, уд. Проектная,