КОММУТАЦИОННЫЙ МОДУЛЬ С ПАРАЛЛЕЛЬНО-КОНВЕЙЕРНОЙ ОБРАБОТКОЙ И ВЕЩАНИЕМ СООБЩЕНИЙ Российский патент 2009 года по МПК G06F15/163 H03K17/00 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может найти применение при построении средств коммутации многопроцессорных и многомашинных вычислительных и управляющих систем, абонентских систем связи с децентрализованным управлением, систем сбора информации и информационно-измерительных комплексов. Техническим результатом является повышение пропускной способности модуля за счет обеспечения параллельной обработки сообщений, поступающих на разные входы, а также путем организации конвейерного режима, при котором прием на обработку новых сообщений выполняется без ожидания выдачи всех обработанных сообщений. Устройство содержит три блока организации передачи сообщения, регистр, три блока выбора направления передачи сообщения, элемент задержки и два элемента ИЛИ. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 ил.

1. Коммутационный модуль с параллельно-конвейерной обработкой и вещанием сообщений, содержащий с первого по третий блоки организации передачи сообщения, регистр, причем первый информационный вход модуля подключен к первому информационному входу первого блока организации передачи сообщения, второй информационный вход модуля подключен к второму информационному входу второго блока организации передачи сообщения, третий информационный вход модуля подключен к третьему информационному входу третьего блока организации передачи сообщения, старший разряд первого информационного выхода модуля соединен с шиной логического нуля, которая также подключена к первому старшему разряду второго информационного выхода модуля, отличающийся тем, что в него дополнительно введены с первого по третий блоки выбора направления передачи сообщения, элемент задержки, первый элемент ИЛИ, второй элемент ИЛИ, причем первый информационный вход модуля подключен к первым информационным входам второго и третьего блоков организации передачи сообщения, второй информационный вход модуля подключен к вторым информационным входам первого и третьего блоков организации передачи сообщения, третий информационный вход модуля подключен к третьим информационным входам первого и второго блоков организации передачи сообщения, первый и второй выходы регистра соединены соответственно с первыми и вторыми адресными входами блоков выбора направления передачи сообщения с первого по третий, группы младших разрядов информационных входов модуля с первого по третий подключены к информационным входам блоков выбора направления передачи сообщения с первого по третий соответственно, индикаторные входы которых являются индикаторными входами модуля с первого по третий соответственно, вход синхронизации модуля подключен к первым входам синхронизации блоков организации передачи сообщения с первого по третий и к входу элемента задержки, выход которого соединен с вторыми входами синхронизации блоков организации передачи сообщения с первого по третий, индикаторные выходы которых подключены к индикаторным выходам модуля с первого по третий соответственно и к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход которого является четвертым индикаторным выходом модуля, первый, второй и третий выходы первого блока выбора направления передачи сообщения соединены с первыми управляющими входами первого, второго и третьего блоков организации передачи сообщения соответственно, вторые управляющие входы которых подключены к первому, второму и третьему выходам второго блока выбора направления передачи сообщения соответственно, первый, второй и третий выходы третьего блока выбора направления передачи сообщения соединены с третьими управляющими входами первого, второго и третьего блоков организации передачи сообщения соответственно, выходы переполнения которых подключены к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом переполнения модуля, информационный выход третьего блока организации передачи сообщения подключен к младшим разрядам первого информационного выхода модуля, информационный выход первого блока организации передачи сообщения является третьим информационным выходом модуля, второй выход регистра соединен с первой группой разрядов второго информационного выхода модуля, вторая группа разрядов второго информационного выхода модуля соединена с информационным выходом второго блока организации передачи сообщения, второй старший разряд второго информационного выхода модуля подключен к шине логического нуля.

2. Коммутационный модуль по п.1, отличающийся тем, что каждый блок организации передачи сообщения содержит блок организации массива сообщений, блок чтения сообщений и блок распределения сообщений, причем с первого по третий управляющие входы блока организации передачи сообщения соединены с первого по третий управляющими входами блока распределения сообщений соответственно, с первого по девятый выходы которого подключены к входам блока организации массива сообщений с первого по девятый соответственно, выходы с первого по третий которого соединены с первого по третий управляющими входами блока чтения сообщений соответственно, с первого по третий выходы чтения которого подключены к входам чтения блока организации массива сообщений с первого по третий соответственно, с четвертого по шестой выходы которого соединены с третьего по первый входами блока распределения сообщений соответственно, выход переполнения которого является выходом переполнения блока организации передачи сообщения, первый вход синхронизации которого соединен с входом синхронизации блока организации массива сообщений, информационный выход которого является информационным выходом блока организации передачи сообщения, второй вход синхронизации которого соединен с входом синхронизации блока чтения сообщений, индикаторный выход которого является индикаторным выходом блока организации передачи сообщения, информационные входы с первого по третий которого подключены к информационным входам блока организации массива сообщений с первого по третий соответственно, выходы с первого по третий которого соединены с шестого по четвертый входами блока распределения сообщений соответственно.

3. Коммутационный модуль по п.2, отличающийся тем, что блок чтения сообщений каждого блока организации передачи сообщения содержит элемент ИЛИ-НЕ, с первого по третий элементы И, с первого по третий триггеры, элемент НЕ, причем вход синхронизации блока чтения сообщений соединен с входами синхронизации с первого по третий триггеров, прямые выходы которых подключены к выходам чтения блока чтения сообщений с первого по третий соответственно, управляющие входы с первого по третий которого соединены с первыми входами элементов И с первого по третий соответственно, выходы которых подключены к информационным входам триггеров с первого по третий соответственно, прямые выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ с первого по третий соответственно, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого является индикаторным выходом блока чтения сообщений, прямые выходы первого и второго триггеров подключены к вторым входам второго и третьего элементов И соответственно.

4. Коммутационный модуль по п.2, отличающийся тем, что блок организации массива сообщений каждого блока организации передачи сообщения содержит с первого по третий триггеры, с первого по третий регистры, с первого по девятый шинные формирователи, с первого по третий элементы ИЛИ, причем вход синхронизации блока организации массива сообщений подключен к входам синхронизации триггеров с первого по третий и к входам синхронизации регистров с первого по третий, выходы которых соединены с информационным выходом блока организации массива сообщений, первый вход чтения которого подключен к управляющему входу первого регистра и к входу сброса первого триггера, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно первым и четвертым выходами блока организации массива сообщений, второй вход чтения которого подключен к управляющему входу второго регистра и к входу сброса второго триггера, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно вторым и пятым выходами блока организации массива сообщений, третий вход чтения которого подключен к управляющему входу третьего регистра и к входу сброса третьего триггера, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно третьим и шестым выходами блока организации массива сообщений, первый, второй и третий входы которого соединены с управляющими входами первого, второго и третьего шинных формирователей соответственно и с первым, вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к входу установки первого триггера и к входу записи первого регистра, четвертый, пятый и шестой входы блока организации массива сообщений соединены с управляющими входами четвертого, пятого и шестого шинных формирователей соответственно и с первым, вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к входу установки второго триггера и к входу записи второго регистра, седьмой, восьмой и девятый входы блока организации массива сообщений соединены с управляющими входами седьмого, восьмого и девятого шинных формирователей соответственно и с первым, вторым и третьим входами третьего элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к входу установки третьего триггера и к входу записи третьего регистра, первый, второй и третий информационные входы блока организации массива сообщений соединены с информационными входами первого, второго и третьего шинных формирователей соответственно, выходы которых подключены к информационному входу первого регистра, первый, второй и третий информационные входы блока организации массива сообщений соединены с информационными входами четвертого, пятого и шестого шинных формирователей соответственно, выходы которых подключены к информационному входу второго регистра, первый, второй и третий информационные входы блока организации массива сообщений соединены с информационными входами седьмого, восьмого и девятого шинных формирователей соответственно, выходы которых подключены к информационному входу третьего регистра.

5. Коммутационный модуль по п.2, отличающийся тем, что блок распределения сообщений каждого блока организации передачи сообщения содержит с первого по восемнадцатый элементы И, с первого по седьмой элементы ИЛИ, с первого по шестой элементы НЕ, причем третий вход блока распределения сообщений соединен с первым входом первого элемента И, выход которого является первым выходом блока распределения сообщений, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого является четвертым выходом блока распределения сообщений, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого является седьмым выходом блока распределения сообщений, первый управляющий вход которого подключен к второму входу первого элемента И и к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И и к первому входу шестого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом переполнения блока распределения сообщений, шестой вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого является вторым выходом блока распределения сообщений, пятый вход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу второго элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента И, выход которого является пятым выходом блока распределения сообщений, четвертый вход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу третьего элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом девятого элемента И, выход которого является восьмым выходом блока распределения сообщений, первый управляющий вход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу четвертого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу десятого элемента И, выход которого является третьим выходом блока распределения сообщений, шестой вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу пятого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, выход которого является шестым выходом блока распределения сообщений, пятый вход которого подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом шестого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу двенадцатого элемента И, выход которого является девятым выходом блока распределения сообщений, второй управляющий вход которого соединен с первым входом тринадцатого элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу второго элемента ИЛИ и к первому входу четырнадцатого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ и с первым входом пятнадцатого элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу четвертого элемента ИЛИ и к второму входу первого элемента ИЛИ, третий управляющий вход блока распределения сообщений соединен с первым входом шестнадцатого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом пятого элемента ИЛИ и с первым входом семнадцатого элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу шестого элемента ИЛИ и к первому входу восемнадцатого элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу седьмого элемента ИЛИ и к третьему входу первого элемента ИЛИ, третий вход блока распределения сообщений соединен с вторым входом седьмого элемента И и с вторым входом десятого элемента И, третий вход которого подключен к третьему управляющему входу блока распределения сообщений, второй управляющий вход которого соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ и с третьим входом седьмого элемента И, второй вход блока распределения сообщений подключен к второму входу восьмого элемента И и к второму входу одиннадцатого элемента И, третий вход которого соединен с выходом шестнадцатого элемента И, выход тринадцатого элемента И подключен к второму входу шестого элемента ИЛИ и к третьему входу восьмого элемента И, первый вход блока распределения сообщений соединен с вторым входом девятого элемента И и с вторым входом двенадцатого элемента И, третий вход которого подключен к выходу семнадцатого элемента И, выход четырнадцатого элемента И соединен с вторым входом седьмого элемента ИЛИ и с третьим входом девятого элемента И, четвертый вход блока распределения сообщений подключен к второму входу шестого элемента И.

6. Коммутационный модуль по п.1, отличающийся тем, что каждый блок выбора направления передачи сообщения содержит блок управления передачей сообщений, первый и второй элементы сравнения, с первого по третий элементы И, причем индикаторный вход блока выбора направления передачи сообщения соединен с первыми входами элементов И с первого по третий, выходы которых являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока выбора направления передачи сообщения, второй адресный вход которого подключен к первому входу первого элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления передачей сообщений, первый выход которого подключен к второму входу второго элемента И, первый адресный вход блока выбора направления передачи сообщения соединен с первым входом второго элемента сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока управления передачей сообщений, второй выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, первая и вторая группы разрядов информационного входа блока выбора направления передачи сообщения соединены с вторыми входами первого и второго элементов сравнения соответственно, с первого по третий старшие разряды информационного входа блока выбора направления передачи сообщения подключены к входам блока управления передачей сообщений с пятого по третий соответственно, четвертый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И.