Ячейка каскадной коммутирующей среды

 

Изобретение относится к вычислительной и информационной технике. Оно предназначено для использования в качестве базового элемента при построении коммутационных систем микропроцессорных вычислительных сетей и абонентских систем связи с децентрализованным управлением и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 842788. Цель изобретения - расширение области применения за счет формирования в коммутационной сети параллельных непересекающихся каналов связи. Поставленная цель достигается тем, что в ячейку введены элементы ИЛИ, второй элемент НЕ и m выходных блоков (т - количество линий связи ячейки с другими ячейками ). Каждый выходной блок содержит два элемента И-НЕ, а в каждый i-й входной блок (,m) ячейки введены два элемента И, четвертый элемент И-НЕ и элемент НЕ. 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 06 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 842788 (21) 4820596/24 (22) 14,03.90. (46) 07.03.92. Бюл. hh 9 (71) Научно-производственное объединение интегрированных микроэлектронных систем (72) Ю. Н. Максименко и В. С. Ракошиц (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 842788, кл. G 06 F 7/00. (54) ЯЧЕЙКА КАСКАДНОЙ КОММУТИРУЮЩЕЙ СРЕДЫ (57) Изобретение относится к вычислительной и информационной технике. Оно предназначено для использования в качестве

Изобретение относится к вычислительной и информационной технике, предназначено для использования в качестве базового элемента при построении коммутационных систем многопроцессорных вычислительных сетей и абонентских систем связи с децентрализованным управлением и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 842788.

Известна ячейка каскадной коммутирующей среды, которая содержит m входных блоков, включающих три элемента И вЂ” НЕ и группу элементов И, два элемента И вЂ” НЕ, группу элементов ИЛИ, регистр и схему сравнения.

Недостатком известного устройства является невозможность использования его для формирования параллельных непересекающихся каналов, соединяющих источник и приемник сообщений.

„„>Ц „„1718212 А2 базового элемента при построении коммутационных систем микропроцессорных вычислительных сетей и абонентских систем связи с децентрализованным управлением и является усовершенствованием устройства по авт. св. ¹ 842788. Цель изобретения— расширение области применения за счет формирования в коммутационной сети параллельных непересекающихся каналов связи, Поставленная цель достигается тем, что в ячейку введены элементы ИЛИ, второй элемент НЕ и m выходных блоков (m — количество линий связи ячейки с другими ячейками). Каждый выходной блок содержит два элемента И вЂ” НЕ, а в каждый i-й входной блок (i=1,m) ячейки введены два элемента И, четвертый элемент И вЂ” НЕ и элемент НЕ. 1 ил, Цепью изобретения является расширение области применения за счет формирования в коммутационной сети параллельных непересекающихся каналов связи.

Поставленная цель достигается тем, что в ячейку каскадной коммутирующей среды введены элемент ИЛИ, второй элемент НЕ и m выходных блоков (m — количество линий связи ячейки с другими ячейками), каждый выходной блок содержит два элемента ИНЕ, а в каждый i-ый входной блок (i=1,m) ячейки введены два элемента И, четвертый элемент И вЂ” НЕ и элемент НЕ. выход которого подключен к i-му выходу группы выделения ячейки, вход элемента НЕ каждого i-ro входного блока подключен к выходу третьего элемента И вЂ” НЕ i-го входного блока, третий вход третьего элемента И вЂ” НЕ каждого

i-ro входного блока является i-м входом

1718212 группы блокировки ячейки, первый вход третьего элемента И вЂ” НЕ каждого i-го входного блока подключен к первому входу первого элемента И i-го входного блока, второй вход которого является 1-м входом группы режима, выход первого элемента И каждого

I-го входного блока подключен к i-му входу элемента ИЛИ ячейки, выход которого соединен со всеми i-ми (1=1,m) выходами группы режима ячейки и подключен к первому входу четвертого элемента И вЂ” НЕ каждого входного блока, второй вход четвертого элемента И вЂ” НЕ каждого i-го входного блока подключен к второму входу первого элемента И вЂ” HE i-го входного блока, третий вход четвертого элемента И-НЕ каждого 1-го входного блока подключен к выходу схемы сравнения, выход четвертого элемента И—

НЕ каждого i-го входного блока подключен к первому входу второго элемента И i-го входного блока, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И вЂ” НЕ

I-го входного блока, выход второго элемента

И каждого 1-ro входного блока подключен к первому входу второго элемента И вЂ” НЕ i-ro входного блока, первый вход первого элемента И вЂ” НЕ каждого i-ro выходного блока является I-м входом группы выделения ячейки и подключен к первому входу второго элемента И-НЕ i-ro выходного блока, вторые входы вторых элементов И вЂ” НЕ всех выходных блоков соединены с входом признака сообщения ячейки, а третий вход второго элемента И-НЕ каждого!-го выходного блока подключен к выходу первого элемента И вЂ” НЕ i-го выходного блока и i-му входу второго элемента И вЂ” НЕ ячейки, (m+1)й вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ ячейки, вход которого подключен к выходу схемы сравнения, выход второго элемента И вЂ” НЕ ячейки подключен к четвертым входам вторых элементов

И-НЕ всех выходных блоков, выход второго элемента И вЂ” НЕ каждого i-го выходного блока является i-м выходом группы блокировки ячейки, при этом выход первого элемента И вЂ” НЕ i-го (i=1, m) выходного блока соединен с (I+1)-м входом первого элемента

И вЂ” НЕ всех выходных блоков, кроме i-го, На чертеже представлена функциональная схема ячейки, Ячейка содержит m входных блоков 1, m выходных блоков 2, первый и второй элементы И вЂ” НЕ 3 и 4, первый и второй элементы НЕ 5 и 6, группу элементов ИЛИ 7, элемент ИЛИ 8, схему 9 сравнения и входной регистр 10. Каждый входной блок 1 содержит первый, второй, третий и четвертый элементы И вЂ” НЕ 11 — 14, первый и второй элементы И 15 и 16, группу элементов И 17 и

55 элемент НЕ 18. Каждый выходной блок содержит первый и второй элементы И вЂ” НЕ 19 и 20, Ячейка содержит группу адресных входов 21, группу входов 22 режима, группу входов 23 поиска и шину 24 контроля, группу входов 25 блокировки, группу ввода 26 выделения, группу входов 27 признака сообщения.

Ячейка содержит также группу выходов

28 режима, группу адресных выходов 29, группу выходов 30 блокировки, группу выходов 31 выделения, группы выходов 32 поиска, Ячейка работает следующим образом, Процесс функционирования ячейки описывается в составе волновой коммутационной системы с каскадной или однородной структурой. Соединение ячеек в систему осуществляется соединением входных и выходных шин сигналов поиска, выделения, блокировки, режима и адресов сменных ячеек в соответствии с графом связей системы, при этом процедура управления не зависит ни от структуры системы, ни от количества объединяемых ячеек.

Ячейка может работать в режиме парного обмена, когда между источником и приемником сообщения устанавливается единственный канал обмена, и в режиме параллельного обмена, когда источник и приемник связывается параллельными непересекающимися каналами, Задание режима работы ячейки осуществляется путем установки источником сообщения управляющей шины 22 режима в нулевое или единичное состояние. При этом нулевое состояние шины 22 соответствует первому режиму, а единичное состояние вводов 22 соответствует второму режиму.

Процесс формирования одного канала связи между ячейкой-источником и ячейкойприемником осуществляется aдва этапа. На первом этапе поиска формируется дерево каналов связи с несливающимися ветвями и основанием в ячейке-источнике. На втором этапе в сформированном дереве каналов связи выделяется единственный канал, соединяющий источник с приемником. Процесс формирования множества параллельных каналов связи между ячейкой-источником и ячейкой-приемником также осуществляется в два этапа. Отличие заключается в том, что на этапе поиска в ячейке-приемнике разрешено сливание ветвей формируемого дерева каналов связи, а на этапе выделения в транзитных ячейках выявляются сливающиеся ветви выделения. Случайным образом выделяется одна ветвь, остальные ветви блокируются, и по заблокированным направлениям транслируется сигнал блоки1718212

40

50

55 ровки, который транслируется в ячейку-приемник и блокирует в нем выделение по соответствующему направлению, Таким образом, на этапе поиска формируются параллельные каналы связи, которые проверяются на этапе выделения. Если данный канал связывает ячейку-источник и ячейку-приемник, то он сохраняется, если канал неполный и связывает транзитную ячейку с ячейкой-приемником, то он уничтожается. Инициатором формирования параллельного канала связи является ячейка-источник. Каждая ячейка имеет свой физический номер, который хранится в регистре 10. Каждой ячейке соответствует абонент. Активному абоненту, формирующему канал связи, соответствует ячейка-источник. Сигнал запроса, сигнал режима и код ячейки-приемника поступают из абонента соответственно на вход 23 поиска, вход 22 режима и адресные входы 21 одного из m входных блоков ячейки. Данная ячейка-источник является центром формирования дерева поиска с несливающимися ветвями.

При достижении волны поиска ячейки-приемника на выходе схемы сравнения 9 формируется единичный потенциал, который поступает на первые входы элементов И—

НЕ 14 всех входных блоков 1. На вторые входы элементов поступают единичные потенциалы режима формирования параллельных каналов с выхода элемента ИЛИ 8.

Если на входе 23 входного блока 1 есть единичный потенциал поиска, то он включает элемент И вЂ” НЕ 14 и в форме нулевого потенциала через элемент И 16 поступает на вход элемента И вЂ” НЕ 12.

Таким образом, в ячейке-приемнике в режиме формирования параллельных каналов фиксируются все поступающие потенциалы поиска. Затем ячейка-приемник формирует на выходе первого элемента НЕ

5 нулевой потенциал выделения, который через элемент И вЂ” НЕ 4 транслируется по тем направлениям, которые соответствуют подключенным по поиску входным блокам.

В транзитную ячейку потенциал выделения в режиме формирования параллельн ых каналов может поступать по нескольким входным направлениям 26 —

26 . Элементы И вЂ” НЕ 20 с обратными связями образуют многоустойчивый триггер, который пропускает на выход лишь один потенциал выделения из множества поступивших по входах 261 — 26m. На выходе элементов И вЂ” НЕ t9 подключенного выходного блока формируется нулевой потенциал, который инвертируется элементом И-НЕ 4 и транслируется по выходам 31 подключенных входных блоков, Элементы НЕ 18 необходимы для согласования фаз. По направлениям поступления потенциалов выделения, которые не совпадают с подключенными выходными блоками, формируются потенциалы блокировки на выходах элементов И вЂ” НЕ 20. На эти элементы по входу 27 поступают из соответствующих абонентов инверсные потенциалы признака источника, т.е. в ячейках-источниках по входам 27 поступают нулевые потенциалы, а во все другие ячейки — единичные.

Таким образом, неподключенный потенциал выделения в транзитной ячейке трансформируется в нулевой потенциал блокировки, который по обратному направлению 30 транслируется в смежную ячейку, Здесь потенциал блокировки по входу 25 включает элемент И-НЕ 13 входного блока

1 и блокирует прием потенциала поиска и выдачу потенциала выделения по данному направлению. Этот процесс блокировки распространяется по частично сформированному параллельному каналу до ячейкиприемника включительно, исключая неполные параллельные каналы, сливающиеся в транзитной ячейке.

Если процесс выделения параллельных каналов охватил ячейку-источник, то нулевой потенциал по входу 27 выключает элементы И вЂ” НЕ 20 и блокировки исключаются.

Все выделения, поступившие по входам

261 — 26m на ячейку-источник, соответствуют сформированным параллельным каналам связи, объединяющим источник и приемник сообщения.

Ячейка может быть использована для достоверной передачи особо важных сообщений.

Формула изобретения

Ячейка каскадной коммутирующей среды по авт. св. % 842788, о т л и ч а ю ща яс я тем, что, с целью расширения области применения за счет формирования в коммутационной сети параллельных непересекающихся каналов связи, в ячейку введены элемент ИЛИ, второй элемент НЕ и m выходных блоков (m — количество линий связи ячейки с другими ячейками), каждый выходной блок содержит два элемента И вЂ” HE, в каждый i-й входной блок (i=1,m) ячейки введены два элемента И, четвертый элемент

И вЂ” НЕ и элемент НЕ, выход которого подключен к -му выходу группы выделения ячейки, вход элемента Н Е каждого i-го входного блока подключен к выходу третьего элемента И вЂ” НЕ i-го входного блока, третий вход третьего элемента И вЂ” НЕ каждого i-го входного блока является i-м входом группы блокировки ячейки, первый вход третьего элемента И вЂ” НЕ каждого i.-го входного блока

1718212

21 подключен к первому входу первого элемента И i-го входного блока, второй вход которого является i-м входом группы режима, выход первого элемента И каждого i-го входного блока подключен к -му входу эле- 5 мента ИЛИ ячейки, выход которого соединен со всеми i-ми (i=1,m) выходами группы режима ячейки и подключен к первому входу четвертого элемента И вЂ” HE каждого входного блока, второй вход четвертого 10 элемента И вЂ” НЕ каждого i-ro входного блока подключен к второму входу первого элемента И вЂ” Н Е i-ro входного блока, третий вход четвертого элемента И вЂ” НЕ каждого i-ro входного блока подключен к выходу схемы 15 сравнения, выход четвертого элемента И—

НЕ каждого 1-ro входного блока подключен к первому входу второго элемента И i-ro входного блока, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И вЂ” НЕ 20

i-ro входного блока, выход второго элемента

И каждого i-го входного блока подключен к первому входу второго элемента И вЂ” НЕ i-го входного блока, первый вход первого элемента И вЂ” НЕ каждого i-ro выходного блока является i-м входом группы выделения ячейки и подключен к первому входу второго элемента И вЂ” НЕ I-ro выходного блока, вторые входы вторых элементов И вЂ” НЕ всех выходных блоков соединены с входом признака сообщения ячейки, а третий вход второго элемента И вЂ” НЕ каждого i-го выходного блока подключен к выходу первого элемента И вЂ” НЕ i-го выходного блока и i-му входу второго элемента И вЂ” Н Е ячейки, (m+1)й вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ ячейки, вход которого подключен к выходу схемы сравнения, выход второго элемента И вЂ” НЕ ячейки подключен к четвертым входам вторых элементов И вЂ” НЕ всех выходных блоков, выход второго элемента И вЂ” НЕ каждого i-го выходного блока является i-м выходом группы блокировки ячейки, при этом выход первого элемента И вЂ” HE i-го (i=1,m) выходного блока соединен с (1+1)-м входом первого элемента И вЂ” НЕ всех выходных блоков, кроме i-го.