Устройство для связи в многопроцессорной системе

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ В МНОГОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЕ, содержащее первый канал связи, блок запросов , дешифратор паузы, блок управления и ключ, отличающеес я тем, что, с целью повышения пропускной способности путем создания возможности как последовательного , так и параллельного наращивания устройств, в него введен второй канал связи, а в каждый канал связи введены коммутатор каналов, блок квитанций, ключ квитанций, коммутатор квитанций, элемент НЕ, с первого по четвертый злементы И, первыу и второй злементы И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ-НЕ, элемент , входы синхронизации блока управления коммутацией и блока квитанций объединены и являются входом синхронизации канала , вход настройки блока запросов является одноименным входом канала, входы признака последнего ввела маршрута блока запросов и блока квитанций объединены и являются входом разряда признака последнего звена маршрута информационного входа канала , вход гфизнака адресного слова блока запросов объединен с первыми i входами первого и второго элементов И-НЕ и является входом одноименного разряда информационного входа канала , вход номера вызываемого канала блока запросов является входом одноименных разрядов информационного входа канала, вход разряда признака направления передачи информационного входа канала подключен к первому входу первого элемента И и через элемент НЕ - к первому входу второго с элемента И, вход разрядов адреса абонента информационного входа ка (Л нала подключен через дешифратор паузы к первым входам третьего и четвертого элементов И, первый и второй информационные входы коммутатора каналов подключены к информационному входу канала и к информационному входу смежного канала соответственно , выходы коммутатора каналов подСХ ) ключены к информационному входу клюо ;о ча, вход управления которого подключен к выходу элемента ИЛИ, nepsbui и второй вход которого подключен к 4 выходу третьего элемента Инк выходу четвертого элемента И смежного канала, первый выход блока управления коммутацией подьшючен к управляющим входам коммутатора каналов, коммутатора квитанций, к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и к второму входу третьего элемента И, второй выход блока управления коммутацией подключен к вторым входам четвертого элемента И и элемента 1ШИ-НЕ, выход которого подключ-ен к управляющему вхо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1180914 A (s1)4 G 06 F 15/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3721406/24-24 (22) 05.04.84 (46) 23.09.85. Бюл. № 35 (72) А.Л.Ланцов и В.А. Цмитриенко (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Физико-механического института AH УССР (53) 681.327(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1042008, кл. С 06 F 3/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 884422777733, кл. Г 06 F 3/04, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ СВЯЗИ В

МНОГОПРОЦЕССОРНОЙ 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 повышения пропускной способности путем создания возможности как последовательного, так и параллельного наращивания устройств, в него введен второй канал связи, а в каждый канал связи введены коммутатор каналов, блок квитанций, ключ квитанций, коммутатор квитанций, элемент НЕ, с первого по четвертый элементы И, первьщ и второй элементы И-HE элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИСКЛОЧАЮР(ЕЕ

ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ, входы синхронизации блока управления коммутацией и блока квитанций объединены и являются входом синхронизации канала, вход настройки блока запросов является одноименным входом канала, входы признака последнего звена маршрута блока запросов и блока квитанций объединены и являются входом разряда признака последнего звена маршрута информационного входа канала, вход r ризнака адресного слова блока запросов объединен с первыми входами первого и второго элементов

И-НЕ и является входом одноименного разряда информационного входа канала, вход номера вызываемого канала блока запросов является входом одноименных разрядов информационного входа канала, вход разряда признака направления передачи информационного входа канала подключен к первому входу первого элемента И и через элемент НŠ— к первому входу второго элемента И, вход разрядов адреса абонента информационного входа канала подкл.очен через дешифратор паузы к первым входам третьего и четвертого элементов И, первый и второй информационные входы коммутатора каналов подключены к информационному входу канала и к информационному входу смежного канала соответственно, выходы коммутатора каналов подключены к информационному входу ключа, вход управления которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первый и второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И и к выходу четвертого элемента И смежного канала, первый выход блока управления коммутацией подключен к управляющим входам коммутатора каналов, коммутатора квитанций, к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и к второму входу третьего элемента И, второй выход блока управления коммутацией подключен к вторым входам четвертого элемента И и элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к управляющему вхо1 180914

t5 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 книтиронания канала и входом книтирования смежного канала, выход коммутатора квитанций подключен к информационному входу ключа квитанций и к первому входу элемента ИСКЛ!ОЧАЩЕЕ ИЛИ-HF., выход которого подключен к входу стробирования выдачи блока управления коммутацией, выход ключа квитанций поцклк>чен к входам квитирования блока 1апросов и блока квитанций, к второму входу элемента ИСКЛ10ЧЛ>ЩЕЕ

ИЗИ 1- I - И RBJIRPTCя ВХОДОМ вЂ” ВЫХОДОМ квитирования канала, выход блока запросон подключен к вторым входам первого и второго элементов И, третии вход первого элемента И и второй вход первого элемента И-HF объединены и подключены к третьему входу второго элемента И и к второму входу второго злемента И-Н . смежного канала и янляется входом занятости канала, выходы первого и второго элементов И подключены к входам первого и второ— го признаков установки блока квитан— ций и блока управления коммутацией, Изобретение относится 1, вычислительной технике и может быть использовано для построения однородных коммутирую1цих сред в в.1числительных системах.

Цель изобретения — повышение пропускной способности в системе путем создания возможности как последовательного, так и параллельного наращивания числа устройств связи, а также децентрализацией управления коммутацией.

На фиг.", показана функциональная схема устройства; на фиг.2 — функциональная схема блока управления коммутацией; на фиг..3 — диаграмма переходов одного канала устройств»; на фиг.4 — временная диаграмма уствыходы перно гo и BTopoI Î лементиВ

И-HF. подключены к входам первого и второго признаков сброса блока управления коммутацией, выход ключа является информационным выходом канала, причем блок управления коммутацией содержит регистр, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, выходы которых подключены к первому и второму информационным входам регистра и являются первым и вторым выходами блока управления коммутацией, первые входы первого,и второго элементов И объединены и являются входом стробирования выдачи блока управления коммутацией, вход синхронизации регистра является входом синхронизации блока управления коммутацией, первый и второй выходы регистра подключены к первым входам первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых являются входами первого и второго признаков установки блока управления коммутацией, выходы первого и второго элементов

ИЛИ подключены к вторым входам первого и второго элементов И, третьи входы которь>х являются входами первого и второго признаков сброса блока управления коммутацией.

2 ройства, 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 И (И†HI; 16, элемент HF. 17, ключ 18 квитанций, элемент "ИСКЛ10ЧЛ1Т1Е1: ИЛИ-НЕ" 19, блок 20 квитанций, вход-выход 21 занятости канала, вход-выход ?2 квитиронания канала, информационнь1й вход

23 канала, вход 24 настройки K;!нала, вход 25 занятости канала, вход 26

1180914

30 где р — признак последнего звена маршрута (разряд 29); — признак направления пере- 35 дачи — выбора выходного порта В (разряд 32); номер вызываемого канала (разряды 30); — поле адреса абонента, свя- 40 занного с портом А (разряды 33);

0 — однобитовый признак адресного слова (разряд 3 1) .

Устройство работает следующим об- 45 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 50 наличие адресного слова и возможность включения канала путем вычисления значения логической функции где ц и у — признаки из адресного слова (1); квитирования канала, информационный выход 27 канала, вход 28 синхронизации канала. В информационном входе 23 разряд 29 признака последнего звена маршрута, разря- 5 ды 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 блока 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 — вычислительные блоки (абоненты), 42 — устройства связи.

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 в устройстве осуществляется адресными словами, поступающими на информационный вход 23 и имеющими структуру характеристическая функция, принимающая значение "1" при совпадении о с собственным номером канала;

Т вЂ” признак свободного порта А, действующий на входе 21;

W< — квитанция об установлении связи, поступающая низким уровнем на входвыход 22 из собственного блока 4; квитанция, поступающая на вход-выход 22 отабонента, связанного с портом А и имеющего собстьенный .номер P+ равный

Сигнал с выхода блока 5 поступает на входы элементов И 9 и 10 где

1 формируются сигналы х и х. вклю1 2 чения канала с учетом состояния

Т8,(вход 25) выходного порта В с которым согласно значению должно произойти соединение: у 7!Т х =7!1 х.

6! 2 В2

Одновременно сигналы х и х ис1 7 пользуются для формирования в блоке 20 квитанции:

Ф =)Ñ (Х -х- ) 1 (3) где С вЂ” синхросигнал на входе 28.

Далее работа устройства определяется блоком 4, диаграмма переходов которого показана на фиг.3 где 5О— исходное состояние канала, а 5 и 5

1 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

1 абонента с собственным номером 9 и при условии НТЙ =1 возможны три случая работы устройства: а) J -=1. Независимо от наличия в порту А абонентов с собственны1 ми номерами 3»= ф обеспечивается формирование условия (2) включения канала. Одновременно за полтакта до перехода в одно из рабочих со— стояний на выходе блока 20 низким уровнем формируется квитанция W 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.

1 180914

25 б) у =0, J3+=,,5 . Здесь условие (2) перехода блокируется сигналом квитанции ф, поступающим от абонента, a у которого собственный номер 5+

5 оказался совпавшим с Р. Собственный же ответ канала при данном значении признака р согласно (3) не формируется. В результате канал остается в состоянии S,,а источник 10 сообщений в следующем такте выставит данное, предназначенное для ввода абоненту. Такая блокировка условия перехода квитанций К/ оказывается необходимой, так как поле 15 в последнем звене маршрута не

II.ПоЛ;.ЗУЕтСЯ и МОжЕт СЛУЧайНО СОВпасть с собственным номером одного из каналов. В результате при отсут— ствии указанной блокировки может 20 произойти незапрограммированное включение лишнего звена. в) у=О, р 4 3 . В порту Л отсутствует абонент с номером ;1 . В результате сохраняется состояние

i9„=1, что обеспечивает формирова— ние запроса х и перехода канала в

oJlIIo из рабочих состояний. Однако как и в предыдущем случае, ответ IJ7

Ol не формируется и, следовательно, 30 в следующем такте в новое звено вновь поступит старое значение адресного слова, что обеспечивает воз— можность нроклад11вать многозвенные одноадресные маршруты с помощью един- 35 ственного адресного слова.

Источник сообщений, закончивший

Обмен, отключается от магистрали, дешифратор 6 канала первого звена фиксирует паузу If закрывает ключи 8. 40.

Это приводит к последовательному закрытию в течение одного такта ключей 8 во всех каналах последующих звеньев маршрута. Однако при этом все указанные каналы остаются в ра- 45 бОчих состОЯниЯх SI или SZ . ПО достижении паузы абонента последний в зависимости от своей настройки может дать команду на разрушение маршрута — возврата всех каналов в ис- 50 ходное состояние SII путем установки на входе 25 соседнего (последнего) канала состояния Т, =1. Это состоя61 ние совместно с признаком U 1 на выходе 27,, установившемся, благо- 55 даря происшедшему ранее закрытию ключей 8, используется для формирования признаков

3 81 и1 4 В Е 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 S только признака Т ; 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 сле В дующего звена приходи с задержкой не менее такта. Для исключения такого возврата используется признак отсутствия прокладки маршрута U.=1.

Для реализации диаграммы переходов с тремя состоЯниЯми э0, 5I H 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 1-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 В/ при этом к не формируется, то во всех включенных каналах, лежащих в узлах ответвления от основного маршрута, по которым пришел ответ ЙС1,на выходе вентиля 19 формируется низким уровнем сигнал х 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

ЛЛ2ЛЛ4Л ЛЛЛ

Переста

Новка 1 2

Лз Л1 Л„

Л, Л

1234001х00103124хх10х110

1 24301 Ох 0000 31 4 2ххООх 1 1 О

13240х1 10110 321401 10 1010.

13420х010110324100001010

14230110010134 12x10011!1

1432000001 1 13421х0101111

2134101хх0104123х111х101 да и выхода ключа 18 либо присутствовать — в основном маршруте, либо отсутствовать — в побочных маршрутах.

В результате узловые каналы побоч— ных маршрутов по сигналам х возвращаются в исходное состояние 5„

Учитывая, что абонент в побочном направлении не успел закрепить связь установкой признака Т8 =О, то вне 10

61 зависимости от настройки абонента произойдет возврат в исходное состояние всех оставшихся каналов побочных маршрутов в указанной последовательности при отключении источника 15 сообщений.

На временной диаграмме показаны цва случая работы устройства, соответствующие значениям у, равным

1 и О. В первом случае рассматриваемое устройство является промежуточным звеном, за которым следует еще один канал и затем абонент, что требует наличия трех адресных слов M . Запрос х формируется в мо- 25

1 мент 11 . При этом магистраль в порту В1 оказывается свободной (Т =1), что приводит к формирова1 нию без дополнительной задержки сначала ответа, а затем к переходу 30 канала в состояние 5;, в котором через коммутатор 3 происходит подключение порта А к порту В . Сле1 1 дующий в маршруте канал включается также беэ дополнительной задержки (момент t>), устанавливая низким уровнем на входе 251 признак занятой магистрали в порту Б„. Еще через такт и снова беэ дополнительной задержки включается последний участок маршрута — участок связи с абонентом. После этого через рассматриваемый канал передаются данные D> è Р2, которые сопровождаются со стороны абонента формированием по каждому данному ответов g/ . Окончание в момент передачи характеризуется возникновением паузы на выходе источника сообщений, которая в момент t„ приводит к возврату рассматриваемого канала в состояние So.

Второй случай прокладки маршрута соответствует передаче из порта А1 в порт В1, когда появление первого адресного слова M „ приходится на момент t занятой магистрали в пор5 ту В1. 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 Л„. и Ы;— элементы адресного слова, формируемого в -м абоненте. Собственные значения с портов А показаны на

1 фиг.5 около соответствующих им портов А„, знаком х в таблице показаны безразличные значения.

1180914

Продолжение таблицы

2143110хх0004132х001х111

2 3 1 4 1 1 1 1 1 0 1 0 4 2 1 3 0 1 х 1 1 0 0 1

234110011010423100х11011

24131!х01001 431 2х1011 1 1 1

24 3 110х010114321х01 1 1111

Г1ф 12 PJ 2 2 %

Перестановка

Перестановка

118991li

S(A> vA

Z8

У

f3

Ay Yfg

Й1

И

Фиг. Я

23

27

Фиг. 4

1180914

Фи 2.Х

5927/48 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и от рытий l13035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Закаэ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А.Ушаков

Редактор P.Öèòêèíà Техред С.Мигунова Корректор В.Гирняк