Многоканальный пространственно-временной коммутатор Советский патент 1983 года по МПК G06F3/04 H03K17/00 

входом счетчика, второй и третий вхо ды датчика цикла опроса соединены соответственно с выходом дешифратора и с выходом первого элемента НЕ, а первый и второй выходы датчика цик- ла опроса соединены соответственно с третьими входами формирователей импульсов опроса, с установочным входом счетчика и с вторыми входами первого и второго элементов И, четвертые входы формирователей импульсов опроса соединены с выходом тактового генератора.

2.Коммутатор по п.1, от л и чающийся тем, что формирователь импульсов опроса содержит дифференцирующую цепь, первый и второй триггеры, третий, четвертый, пятый

и шестой элементы И, причем вход дифференцирующей цепи является первым входом формирователя, а выход соединен с первым входом первого тригера, первый и второй входы третьего элемента И подключены соответственно к первому выходу первого триггера и третьему входу формирователя выходы третьего и шестого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам второго триггера, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И и является выходом формирователя, выход пятого элемента И подключен к второму входу первого триггера, второй выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, вторые входы четвертого, шестого и пятого элементов И являются соответственно вторым, третьим и четвертым входами формирователя.

3.Коммутатор по п.1, о т л и чающийся тем, что датчик цика опросов содержит седьмой, восьой, девятый, десятый, одиннадцаый, двенадцатый и тринадцатый элементы И, третий четвертый, пятый риггеры, распределитель импульсов// при этом выход одиннадцатого, двеадцатого, т{5инадцатого элементов И подключен к второму входу соответственно третьего, четвертого, пятого триггера, вторые выходы третьего, четвертого триггера подключены к первым входам соответственно двенадцатого, тринадцатого элемента И, выход десятого элемента И соединен с вторым входом одиннадцатого элемента И, первый вход датчика цикла опросов соединен с входом распределителя импульсов и с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого является вторым входом датчика цикла опросов, выход

седьмого элемента И соединен с первым входом третьего триггера, первый выход которого подключен к первому входу восьмого элемента И, распределитель импульсов первым выходом подсоединен к вторым входам девятого и тринадцатого элементов И, вторым выходом соединен с вторыми входами восьмого, десятого и двенадцатого элементов И, третий вход датчика цикла опросов соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого

подключен к первому входу одиннадцатого элемента И, первый выход четвертого тр.иггера соединен с первым входом девятого элемента И, выход которого связан с первым выходом датчика цикла опросов и с первым входом пятого триггера, выход которого подключен к первому входу десятого элемента И, второй выход третьего триггера является вторым выходом даг чика цикла опросов.

.И

Изобретение относится к области связи и вычислительной техники и может использоваться в автоматизирован ных комплексах обработки данных для подключения входных информационных каналов к аппаратуре обработки. Известен чередующийся электронный коммутатор 13

Heдocтatкoм его является низкая надежность, обусловленная отсутствием связи схемы синхронизации с выходными каналами, что может привести к пропуску элементов данных при коммутации асинхронных каналов.

Наиболее близок к изобретению коммутатор, содержащий входных и выходной каналы из i коммутационных элементов каждый, тактовый генератор, счетчик, дешифратор, п формирователей импульсов опроса, элемент И, 1+1 элементов ИЛИ, при этом выходы одноименных коммутационных элементов входных каналов объединены по ИЛИ и подключены к информационному входу соответствующего коммутационного элемента выходного канала, а первый вход каждого формирователя импульсов опроса подключен к входу сигнала готовности канала, второй вход - к соответствующему выходу дешифратора, выход - к управляющим входам коммутационных элементов cootвeтcTвyющeгo входного канала и к соответствующему входу i+1-го элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход и выход которого,, подключены соответственно к стробирующему входу коммутатора и к управляющим входам коммутационных элементов выходного канала, причем последовательно соединены тактовый генератор и счетчик, выходы которог подключены к входам дешифратора и к информационным входам соответствующих коммутационных элементов выходного канала, n-fl-й выход дешифратор подключен к входам формирователей и пульсов опроса. Каждый формировател импульсов опроса содержит последовательно соединенные дифференцирующую цепь, триггер, элемент И Ц2. Недостатками данного коммутатора являются ограниченные функционал ные возможности и низкая надежность так как входные каналы могут быть подсоединены только к одному каналу устройства обработки информации. Пр использовании асинхронных каналов и наличии нескольких управляющих во действий на формирователи импульсов возможен пропуск элементов данных. Цель изобретения - расширение области применения и повышение надежности при коммутации асинхронных каналов. Эта цель достигается тем, что мн гоканальный пространственно-временной коммутатор, содержащий п входных и выходной каналы из -коммутационных элементов каждый (где п количество абонентов, i-разрядност слова), тактовый генератор, счет.чик дешифратор, п (юрмирователей импуль сов опроса, первый элемент И, групп i 4 элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, причем информационные входы коммутационных элементов каждого входного канала являются соответствующими входами данных коммутатора, выходы одноименных коммутационных элементов п входных каналов через соответствующие элементы ИЛИ групп, подключены к информационнону входу соответствующего коммутационного элемента выходного канала, выход которого,соединен с соответствующим выходом данных коммутатора, первый вход каждого из п формирователей импульсов опроса подключен к соответствующему входу сигнала готовности коммутатора, второй вход - к соответствующему выходу дешифратора, выход - к управляющим Входам коммутационных элементов соответствующего входного канала и к соответствующему входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого з лемента И, выходы счетчика соединены с входами дешифратора, введены т-1 выходных каналов по i коммутационных элементов в каждом (где т-число ка- . налов многоканального вычислительного устройства)V второй элемент И, первая и вторая группы элементов И по числу выходных каналов, m адресных компараторов, датчик цикла опроса, блок настройки адресов и первый элемент НЕ, причем первая и вторая группы входов каждого адресного компаратора подключены к выходам счетчика и к соответствующим выходам блока настройки адресов, выхбды адрес- ных компараторов подключены к первым Входам соответствующих элементов И 1ервой группы, вторые входы которых соединены с выходом первого элемента И,а вмходы - с управляющими вхоами i коммутационных элементов сответствующего выходного канала и с ервыми входами соответствующих элеентов И второй группы, вторые вхоы и выходы которых подключены сответственно к выходу тактового геератора и к выходам стробобого сигала коммутатора, выход тактового енераторасоединен с первым входом атчика цикла опроса и с входом перого элемента НЕ, выход которого соеинен с первым входом второго элеента И, выход.которого соединен с актовым входом счетчика, второй и ретий входы датчика цикла опроса оединены соответственно с выходом дешифратора и с выходом первого элемента НЕ, а первый и второй выходы датчика цикла опроса соединены соответственно р третьими входами формирователей импульсов опроса, с установочным входом счетчика и с вторыми входами первого и второго элементов И, четвертые входы формирователей импульсов опроса соединены с выходом тактового генератора. Кроме того, формирователь импульсов опроса содержит дифференцирующую цепь, первый и второй триггеры, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, причем вход дифференцирующей цепи является первым входом формирователя, а выход соединен с первым входом первого триггера, первый и второй входы третьего элемен-, та И подключены соответственно к первому выходу первого триггера и тцетьему входу формирователя, выходы третьего и шестого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам второго триггера, выход которого соединен с первым вхр дом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И и является выходом формирователя, выход пятого элемента И подключен к второму входу первого триггера, второй выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, вторые входы четвертого, шестого и пятого элементов И являются соответственно вторым, третьим и четвертым входами формирователя. При этом датчик цикла опросов содержит седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, и тринадцатый элементы И,третий,четвертый, пятый триггеры, распределитель импульсов, причем выход одиннадцатого, двенадцатого, тринадцатого элемента И подключен к второму вх ду соответственно третьего, четвертого, пятого триггера, вторые выходы третьего, четвертого триггера под ключены к первым входам соответственно двенадцатрго, тринадцатого эле мента И, выход ecятoгo элемента И соединен с вторым входом одиннадцато го элемента И, первый вход датчика цикла опросов соединен с входом распределителя импульсов и с первым вхо дом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом датчика цикла опросов, а выход седьмого элемента И является первым вхоДОМ третьего триггера, первый выход которого подключен к первому входу восьмого элемента йу распределитель i импульсов первым выходом подсоединен к вторым входам девятого ,и тринадцатого элементов И, вторымвыходом соединен с вторыми входами восьмого, десятого и двенадцатого элементов И, третий вход датчика цикла опросов соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу одиннадцатого элемента И, первый выход четвертого триггера соединен с первым входом девятого элемента И, выход которого связан с первым выходом датчика цикла опросов и с первым входом пятого триггера, выход которого подключен к первому входу десятого элемента И, а второй выход третьего триггера является вторым выходом датчика цикла опросов, .1 приведена блок-схема многоканального пространственно-временного коммутатрра; на фиг.2 - формирователь импульсов опроса; на фиг.З датчик циклд опросов. Многрканальный пространственновременной коммутатор (фиг.1) содержит п входных каналов 1 из I коммутационных элементов 2 каждый, элементы ИЛИ 3, по числу коммутационных элементов 1, m выходных каналов 4 из I коммутацирнных элементов 5 . каждый,i-fl элемент ИЛИ 6,первый элемент И 7, .тактовый генератор 8, первый элемент НЕ 9, второй элемент И 19, счетчик 11, дешифратор 12, г1дресные компараторы 13, блок настррйки адресов 1, датчикцикла опросов 15, п формирователей импульсов опроса 16, первая и вторая группы элементов И 17 и 18, информационные входы 19 и выходы 20 устройства, входа 21-2 и выходы 25 формирователя импульсов опроса, входы 26-28, быходы 29 и 30 датчика цикла опросов, стробирующий сигнал 31 выходных каналов. Блрк формирователя импульсов опроса может быть выполнен (фиг.2) в вид1э дифференцирующей цепи 32, rjwrгера 33, элемента И 3, триггера 35, элементов И 36-38. Блок датчика цикла опросов моицет быть выполнен (фиг.З) в виде элемента И 39 триггера kQ, элемента И , триггера 2 элемента И «З, триггера Л, элемента И kS элемента НЕ kf, элементов И , распределителя инлульсов 50. Устройство работает следующим об разом. В исходном состоянии элементы И 7 и to,открыты разрешающим потенциалом с выхода 30 датчика циклов о роса is. Импульсы с выхода тактовогх генератора 8 через элемент НЕ 9, эл мент И 0 поступают на вход счетчика 11, который формирует код адреса (номера) опрашиваемого входного канала. Дешифратор) Сформирует на со ответствующем выходе импульс, гюсту ггающий на второй вход 22 соответсТ вуюцего формирователя импульсов опроса 16. Если в данном формировател на предыдущем цикле опроса принят с нал готовности входного канала rio входу 21, импульс опроса через выход 25 формирователя поступает на управляющие выходы коммутационных d мейтов 2 опрашиваемого входного кан ла, а через гюследовательно соединенные элемент ИЛИ 6, элемент И 7 на первые входы элементов И 17 первой группы. Одновременно с формирователем импульса опроса входного канала coot вет ст вующий адресиый компаратор 13 при совпадении кода с Выходов счетчика 11 с кодом с соответству оцих выходов блока настройки адресов И формирует на своем выходе импульс onpdca, выходного канала, гюступающий через соответствующий элемент И 17 первой группы на управляющие exojp коммутацион ных з лейентов 5 опрашиваемого выходного канала и на первый вход соответствующего элемента И 18 вторрй группы. На выход ко(Торого через вто рой вход проходит стробирующий сигнал выходного канаЛа от тактового генератора 8. В результате данные с входов 19 опрашиваемого входного канала проходят на соответствующие Выходы 20 выходного канала. За текущий цикл опроса аналогичным образом -осуществляется последовательный ОПРОС всех входных канало 1 и выходшлх каналов 5 Необходимые соединения между входами и выходами данных коммутатордв определяются блоком настройки адресх в 1 , содер жэдих группу mvH paTopoe адресов выходных Каналов. После опроса всех вхо/(ных каналов дешифратор 12 фор мйрует импульс окончания цикла onроса„поступающий на вход 27 дат17 8чика циклов опроса 15. Последний на выходе 30 выдает импульс блокировки, закрывающий элемент И 7 элемент , И 10, а на выходе 29 - импульс установки исходного состояния. После установки исходного состояния коммутатора снимается импульс блокировки и начинается новый кп опроса и коммутации. Каждый из формирователе Й импульсов опроса 16 работает следующим образом. Сигнал готовности канала через первый вход 21 поступает на вход дифференцирующей цепи 32, при этом триггер 33 устанав ивается в 1. Импульс установки исходного состояния : поступает чере exo/j 23 и устанавливает, триггер 3 в coctoRHwe, повторяющее Состояние триггера-33. При сформировании счетчиком 11 кода адреса опрашиваемого входного канала иьигульс с сдответствуюв|ёго выхода дешифратора 12 поступает через вход 22 на второй вход И 36. ЕсW при этом триггер 35 находится в состоянии 1, то импульс опроса проходит на выход 25 формирователя и на первый элемента И 57. Сопровождающий %го импульс с выхода тактового генератора 8 через вход 2 поступает на второй вход элемента И 37 и с его - на установку в Триггера 33, подгоТавливая последний к приему следующего сигнала готовности канала. циклов ентроса 15 работает слёду101Ц1 м образом. Тактошй импульс, сопровождающий импульс окбнчания -цикла опроса клделяется элементом И 39 и устанавливает в 1 трйгггер О. Сигнал с инверсного выхода триггера ku являётся импульсом блокировки, котоpti через выход 30 поступает на вторые входа элементов И 7 и 10. РйспределитеЛь IkMnyWcoB 50 выделяет из TaKromiix импульсоё первую и вторую последовательности, импульсы которых взаимно не перек(швгйвтся и имеют в сравнейии с тактовыми импульсами вдвое мёншую частоту. После установления 1 триггера 0 импульс. проходит с второго выхода расп1 глителя 50 через эле«ент 4f и устанавливает в 1 тригГер 42. С вУхода элемента И k на выход 29 поступает импульс установДалее триггеры kO, k2 и k последовательно возвращаются в исходное состояние, которое сохраняется до окончания следующего цикла опроса. Для коммутации без пропусков данных частота циклов опроса должна превышать частоту поступления данных в самом высокоскоростном канале.

Расширение области применения рассматриваемого устройства достигается возможностью подсоединения группы его входных каналов к мно102917

10

гоканальному устройству обработки информации в соответствии с заданным режимом коммутации.

Вызванное расширением диапазона коммутации увеличение частоты опроса входных каналов не приводит к пропуску элементов информации, благодаря временному разделению операций записи и считывания.

Таким образом обеспечивается повышение надежности работы устройства при многоканальной коммутации.

н