Коммутатор

 

ОПИСАHИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ п»738162

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 090377 (21) 2460327/18-21 с присоединением заявки №

Н 03 К 17/04 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень ¹ 20 (53) УДИ 681. 142. . 324 (088. 8) Дата опубликования описания 300Ь80 (72) Авторы изобретения

Н ° И. Витиска и В.A. Авдеев (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический институт" им. В.Д. Колмыкова (5 4 ) КОММУТАТОР

Изобретение относится к вычисли- другой вход — к выходу соответствуютельной технике и может быть исполь- щего элемента И, первый вход каждого зовано для построения параллельных из которых соединен с одноименным коммутационных ус тройс тв в унив ер- выходом регистра числа, а вторые вхосальных вычислительных системах и 5 ды объединены и подключены к выходу структурах высокой проиэводительнос- общего "элемента ИЛИ, входы которого ти. соединены с выхОдами регистра адреса, Известны в вычислительных струк- а также N элементов ИЛИ столбца, пертурах и системах коммутаторы, кото- вый вход каждого из которых подклюрые могут быть использованы для пе- 10 чен к соответствующему выходу регистрестраиваемых цифровых устройств с ра адреса, в торой вход — к: и нф ормапрограммным управлением (11 . ционной входной шине коммутатора, а

Обычно в таких устройствах время выход соединен с информационными вхо-. настройки и перестройки на решение дами искателей- разъединителей Столбконкретной задачи зависит от слбжнос- 15 ца (2) ° ти коммутатора и числа элементов в, Недостатком устройства является нем. Она резко возрастает при увели- ° ФЙМое" быстродействие. чении числа настраиваемых коммутацион. С целью повышения быстродействия ных элементов в системе. в коммутатор, содержащий матрицу из

Известен также коммутатор, содер- 20 NN электронных искателей-разъединижащий матрицу из MN электронных ис- телей, а также М элементов ИЛИ строкателей-разъединителей, а также М эле ки, выход каждого из которых соедиментов ИЛИ строки, выход каждого из нен с информационными выходами электкоторых соединен с информационными ронных йскателей-разъединителей строьной выходами электронных искателей-разъе- 25 ки и соответствующей горизонтально динителей строки и соответствующей выходной информационной шиной коммугоризонтальной выходной информацион- татора, один иэ вхоДов элемента или ной шиной коммутатора, один из вхо- строки подключен к соответствующей дов элемента ИЛИ строки подключен к шине управления, а другой вход — к соответствующей шине управления, à З9 выходу соответствующего элемента И, 3 .73816 первый вход каждого из которых соединен с одноименным выходом регистра

Числа, а вторые входы объединены и подключены к выходу общего элемента

ИЛИ, входы которого соединены с выходами регистра адреса, а также N элементов ИЛИ столбца, первый вход каждого из которых подключен к со,ответствующему выходу регистра адреса, второй вход — к информационной входной шине коммутатора, а выход соединен с информационными входами .искателей-разъединителей столбца, в него введены Б элементов задержки, N одновибраторов, N первых и вторых дополнительных элементов ИЛИ, причем каждый из выходов регистра адреса 15 соединен с входами соответствующих элемента задержки и одновибратора, выход которого подключен к одному из входов первого дополнительного элемента ИЛИ, другой вход которого сое- 2О динен с соответствующей первой дополнительной шиной управления коммутатора, а выход — c шиной разборки

Электронных искателей-разъединителей

Соответствующего столбца, причем вы.ход каждого элемента задержки подключен к одному из входов второго дополнительного элемента ИЛИ, другой

Вход которого соединен с соответствующей вторбй дополнительной шиной управления коммутатора, а выход — с шиной сборки соединительного пути электронных искателей-разъединителей соответствующего столбца.

На фиг. 1 представлена функциональ«35 ная схема предлагаемого коммутатора; на фиг. 2 — схема основного элемента коммутатора — электронного искателяразъединителя.

Коммутатор (фиг. 1) содержит мат- 40 рицу 1 из MN электронных -искателейразъединителей 2,. в каждой из которых имеется Ы информационных входов

3, один информационный выход 4, шику 5 сборки соединительного пути и шину 6 разборки. Информационные выходы 4 электронных искателей-разъединителей одной строки матрицы 1 объединены Между собой и" п6дсоединены к соответствуащей горизонтальной выходной информационной шине 7 коммутатора. Всего в коммутаторе имеется M выходных информационных шин, причем каждая такая шина подсоединена также к соответствующему выходу одного из

lN элементов ИЛИ 8 строки. Один из входов элемента ИЛИ 8 строки подключен к одной из соответствующих шин 9 управления коммутатора, а другой вход - к выходу одного из соответствующих элементов И 10. Первый вход каждого иэ них соединен с одноименным вйходом регистра 11 числа, а вторые их входЫ объединены и подключены к выходу общего элемента ИЛИ 12 коммутатора. Входы общего элемента у5

ИЛИ 12 соединены с выходами регистра

13 адреса.

В коммутаторе имеется также N элементов ИЛИ 14 столбца, первый вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу регистра 13 адреса, второй вход — к информацион" ной входной шине 15 коммутатора, в котором имеется всего N информационных входных шин. Выход каждого из элементов ИЛИ 14 столбца в каждом столбце матрицы 1 соединен с соответствующими информационными входами 3 электронных искателей-разъединителей 2 .

Для управления коммутатор содержит Nэлементов 16 задержки,,N одновибраторов 17, N первых дополнительных элементов ИЛИ 18 и N вторых дополнительных элементов ИЛИ 19. Каждый из выходов регистра 13 адреса соединен с входами соответствующих элементов 16 задержки и одновибратора 17, выход которого подключен к одному из входов первого дополнительного элемента ИЛИ 18, другой вход которого соединен с соответствующей первой дополнительной шиной 20 управления коммутатора. Всего имеется N, первых дополнительных шин 20 управления коммутатора.

Выход каждого первого дополнительного элемента ИЛИ 18 связан с соответствующей шиной 6 разборки электронных искателей-разъединителей 2 столбца матрицы 1, Причем выход каждого элемента задержки 16 подключен к одному из входов второго дополнительного элемента ИЛИ 19, другой вход которого соединен с соответствующей второй дополнительной шиной управления 21 (всего И шин 21) коммутатора, а выход — с шиной сборки соединительного пути 5 электронных искателей-разъединителей 2 соответствующе- го столбца матрицы 1 коммутатора °

Показанная на фиг, 2 схема электронного искателя-разъединителя 2 содержит k коммутационных узлов 22, каждый из которых имеет трехвходовый элемент И 23, триггер 24 и ключ 25.

Информационные входы 3 электронного искателя-разъединителя 2 соединены одновременно с информационным входом ключа 25 и первым входом элемента

И 23, второй вход которого подсоединен к информационному выходу 4, а третий — к шине 5 сборки соединительного пути.

Выход элемента И 23 соединен с едийичным входом триггера 24, единичный выход которого связан с управляющим входом 26 ключа 25 коммутационного узла 22.

Электронный искатель-разъедини1 тель 2 содержит также два ключа 27, информационные. входы которых соединены с объединенными выходами клю чей 25 коммутационных узлов 22. Уп738162!

О

Работа коммутатора происходит следующим образом.

Перед коммутацией информации в регистр числа 11 записывается И-Разрядный двоичный код, с помощью которого через элементы И 10 и элементы

ИЛИ 8 осуществляется кратковременное возбуждение соответствующих горизонтальных информационных шин 7 коммутатора.

При этом элементы И 10 открываются в тот момент, когда в регистре 13 адреса будет переведен в единичное состояние разряд, соответствующий номеру настраиваемого столбца матрицы 1. Сигнал с данного разряда через общий элемент ИЛИ 12 поступит íà входы элементов И 10, на входы соответствующих одновибратора 17 и элемента

ИЛИ 14 столбца.

Импульс с выхода одновибратора 17 через первый дополнительный элемент

ИЛИ 18 поступит на шину б разборки соединительного пути электронных искателей-разъединителей 2 соответствующего столбца матрицы 1 (фиг. 1) .

Одновременно с этим потенциал с выхода соответствующего элемента ИЛИ 14 столбца возбудит информационные вхо- ды 3 этих эе электронных искателейраэъединителей 2.

Как следует из фиг. 2, при возбуждении данных входов в выбранных электронных искателях-разъединителях

2 открывается нторой ключ 27, поэтому сигнал с входов 3, пройдя через открытые ключи 25 коммутационных узлов 22, а также вторые ключи 27 и элемент задержки 29, перебрасывает нсе триггеры 24 в нулевое состояние.

Следовательно, в выбранном столбце матрицы 1 произойдет стирание предыдущей информации.

Аналогично стирание информации нозможно производить одновременно s . нескольких или сразу же во всех столбцах матрицы 1. С этой целью необходимо подформировывать управляющие сигналы на шинах 9 управления и первых дополнительных шинах 20 управления коммутатора, По данным сигналам возможно управлять процессом стирания информации одновременно в различных участках матрицы 1. Это особенно важно при перестройках коммутатора на другие программы.

После того как импульс на выходе одновибратора 17 исчезнет, появится сигнал на выходе соответствующего

45 динен с информационньнни выходами электронных искателей-разъединителей

- строки и соответствующей горизонталЬ О ной выходной информационной шиной коммутатора, один из входов элемента ИЛИ строки подключен к соответствующей . шине управления, а другой вход — к выходу соответствующего элемента И, 55 первый ВХОД каждогО иэ кОтОРых сОединен с одноименным выходом регистра числа, а вторые входы объединены и подключены к выходу общего элемента

ИЛИ, входы которого соединены с выходами регистра адреса, а также N

60 элементов HSIH столбца, первый вход каждого цз которых подключен к соответствующему выходу регистра адреса, второй вход — к информационной вход- /

Ной шине коммутатора, а выход соеди65 нен с информационньвя входами искаравляющий вход 26 первого ключа 27 через элемент HE 28 соединен с шиной

5 сборки соединительного пути, а управляющий вход 26 второго ключа 27 с шиной б разборки соединительного пути. Информационный выход первого ключа связан с выходом 4, а выход второго ключа через элемент 29 задержки — с нулевыми входами всех триггеров 24. элемента 16 задержки (фиг. 1), связанного с искомым разрядом регистра

13 адреса Сигнал пройдет через соответствующий второй дополнительный элемент ИЛИ 19 и воз будит шины 5 сборки совдинительного пути электронных искателей-разъединителей 2 вйбраннога столбца матрицы 1. К этому времени сигналами с выходов элементов ИЛИ строк будут возбуждены горизонтальные информационные шины 7 и информационные входы 3 данных электронных искателей-.разъединителей 2.

В выбранных электронных искателяхразъединителях 2 первый сигнал сборки закрывает первый ключ 27 через элемент HE 28 и подготавливает элементы И 23 коммутационных узлов 22.

Одновременно с ним второй и третий сигналы с информационных входов 3 и выхода 4 переводят н единичное состояние через открытый элемент И 23 триггеры 24 коммутационных узлов 22 электронного искателя-разъединителя 2, находящегося на пересечении возбужденной выходной горизонтальной информационной шины 7 и соответствующего столбца матрицы 1. Аналогичный процесс записи программы коммута ции происходит и в остальных электронных искателях-разъединителях 2 даниого столбца матрицы 1.

В том случае, когда необходимо настраивать сразу несколько столбцов матрицы 1, Либо в соответствующие разряды регистра 13 адреса записываются логические единицы, либо формйруются управляющие сигналы на соответстнующйх вторых дополнительных шинах 21 управления.

Формула изобретения c

Коммутатор, содержащий матрицу из ММ электронных искателей-разъединителей, а также М элементов ИЛИ строки, восход каждого из которых сое138162 телей-разъединителей столбца, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены N элементов задержкй, N одновибраторов, N первых и вторых дополнительных элементов ИЛИ, причем каждый из выходов регистра адреса соединен с входами соответствующих элемента задержки и одновибратора, выход которого подключен к одному иэ входов первого дополнительного элемента HJIH„ a xo RoT соединен с соответствующей первой дополнительной шиной управления коммутатора, а выход — с шиной разборки электронных искателей-разъединителей соответствующего столбца, причем выход каждого элемента задержки подключен к

I одному из входов второго дополнительного элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с соответствующей второй дополнительной шиной управления коммутатора, а выход — с шиной сборки соединительного пути электронных искателей-разъединителей соответствующего столбца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каляев A.Â. Теория цифровых интегрирующих машин и структур. М., Сов. радио, 1970, с 445 (аналог) .

2. Евреинов Э.В, и др. Цифровые автоматы с настраиваемой структурой.

М ., Энергия, 1974, с. 110 (прототип).

738162

Ю

Тираж 995 " " Подписное

ЦНИИПИ Государственного койитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауйская наб., д. 4/5

Заказ 2831/38

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Чачанидзе

Редактор Т. Рыбалова Техред Н.Бабурка Корректор И, С тец