Устройство для связи в многопроцессорной системе Советский патент 1985 года по МПК G06F15/16 

ду ключа квитанций, к пхолу признака свободного входа-выхода блока запросов и является входом-выходом занятости канала, первый и второй информационные входы коммутатора квитанций являются входом квитирования канала и входом квитирования смежного канала, выход коммутатора квитанций подключен к информационному входу ключа квитанций и к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ Ш1И-НЕ, вькод которого подключен к входу стробирования выдачи блока управления коммутацией, выход ключа квитанций подключен к входам квитирования блока запросов и блока -квитанций, к второму входу элемента ИСКЛ10ЧЛ1Э1ЦЕЕ ИЛИ-НЕ и является входом-выходом квитирования канала, выход блока запросов подключен к вторым входам первого и второго элементов И, третий вход первого элемента И и второй вхо первого элемента И-НЕ объединены и подключены к третьему входу второго элемента Инк второму входу второго элемента И-Н- смежного канала и явпяотгя входом занятости канала, выходы первого и второго элементов И подключены к входам первого и второго признаков установки блока квитанциГг и блока управления коммутацией.

в.1ходы первого и второго .изеиептов И-НЕ подключены к входам nepEiorci и второго признаков сброса блока управления коммутацией, выход ключа является информационньм выходом канала, причем блок управле1П1я коммутаци й содержит регистр, первырЧ и второй элементы ИПИ, первый и второй элементы И, выходы которых подключены к первому и второму информационны 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 Ш1И подключены к вторым входам первого и второго элементов И, третьи входы KOTOpbix являются входами первого и второго признаков сброса блока управления коммутацией.

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 информационно- го 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

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано для построения однородных ком мутирующих сред в В1числительных системах. Цель изобретения - повышение про пускной способности в системе путем создания возможности как последовательного, так и параллельного наращивания числа устройств связи, а также децентрализацией управления коммутациер. На фиг.1 показана функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока управления коммутацией; на фиг..3 - диаграмма переходов одного канала устройства,на фиг.А - временная диаграмма устройства; 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 11 9-12, первый 13 и второй 14 элементы И-НЕ, элемент ИЛИ 15, элемент ИЛИ-НЕ 16, элемент НЕ 17, ключ 18 квитанций, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕ ИЛИ-НЕ 19, блок 20 квитанций, вход-выход 21 занятости канала, вход-выход 22 квитирования канала, информационный вход 23 канала, вход 24 плгтройки какала, . вход 25 занятости канала, вход 26

квитирования канала, информационный выход 27 канала, вход 28 синхронизации канала. В информационном входе 23 разряд 29 признака последнего звена маршрута, разряды 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.

Входь -выходы 2Ь , 22;, 23 и 24образуют входные порты А, входы-выходы 25-, 26 и 27- - выходные порты В, где i - номер канала.

Управление включением каналов в устройстве осуществляется адресными словами, поступающими на информационньй вход 23 и имеющими структуру

.1)

где р - признак последнего звена

маршрута (разряд 29) , Д - признак направления передачи - выбора выходного порта В (разряд 32)v ci - номер вызываемого канала

(разряды 30)J

3 - поле адреса абонента, связанного с портом А (разряды 33)-,

и - однобитовый признак адресного слова (разряд 31). Устройство работает следующим образом.

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 наличие адресного слова и возможность включения канала путем вычисления значения логической функции

() , (2)

где (J и о - признаки из адресного слова (1)i

характеристическая

функция, принимающая значение 1 при совпадении с с собственным номером канала; признак свободного порта А, действующий на входе 21;

квитанция об установлении связи, поступающая низким уровнем на входвыход 22 из собственного блока 4;

квитанция, поступающая

на вход-выход 22 от абонента, связанного с портом А и имеющего собстьенный .номер /3 равный л, .

Сигнал с выхода блока 5 поступает на входы элементов И 9 и 10, где формируются сигналы х и х„ включения канала с учетом состояния Tgi ,(вход 25) выходного порта В , с которым согласно значению дохгжно произойти соединение:

, V B2 Одновременно сигналы х и х, используются для формирования в блоке 20 квитанции:

) 3)

где С - синхросигнал на входе 28. Далее работа устройства определяется блоком 4, диаграмма переходов

которого показана на фиг.З, где Здисходное состояние канала, а 5 и 5. 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 абонента с собственным номером 3 и при условии UTf -1 возможны три случая работы устройства:

а) j)1. Независимо от наличия в порту А абонентов с собственными номерами /} /3 обеспечивается формирование условия (2) включения канала. Одновременно за полтакта

до перехода в одно из рабочих состояний на выходе блока 20 низким уровнем формируется квитанция Wj , 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. , ,/3,3 . Здесь условие (2) перехода блокируется сигналом квитан ции w , поступающим от абонента, у которого собственный номер ft оказался совпавшим с /3. Собственный же ответ канала при данном значении признака р согласно (3) не формируется. В результате канал остается в состоянии SQ, а источник сообщений в следующем такте выставит данное, предназначенное для вво да абоненту. Такая блокировка условия перехода квитанций W,, оказывается необходимой, так как поле ( в последнем звене маршрута не используется и может случайно совпасть с собственным номером одного из каналов. В результате при отсутствии указанной блокировки может произойти незапрограммированное включение лишнего звена. в) , /3 . В порту Л отсутствует абонент с номером .-з . В результате сохраняется состояние , что обеспечивает формирование запроса х и перехода канала в одно из рабочих состояний. Однако как и в предыдущем случае, ответ (/ не формируется и, следовательно, в следующем такте в новое звено вновь поступит старое значение адресного слова, что обеспечивает воз можность прокладывать многозвенные одноадресные маршруты с помощью еди ственного адресного слова. Источник сообщений, закончивший обмен, отключается от магистрали, дешифратор 6 канала первого звена фиксирует паузу и закрывает ключи 8 Это приводит к последовательному за крытию в течение одного такта ключей 8 во всех каналах последующих звеньев маршрута. Однако при этом все указанные каналы остаются в рабочих состояниях 5, или 5 достижении паузы абонента последний в зависимости от своей настройки может дать команду на разрушение ма шрута - возврата всех каналов в исходное состояние So путем установк на входе 25 соседнего (последнего) канала состояния Тщ 1. Это состояние совместно с признаком U,- 1 на выходе 27. , установившемся, благодаря происшедшему ранее закрытию ключей 8, используется для формиров ния признаков S-TS.U , в,г сброса канала в исходное состояние Формирование этих признаков производится элементами М-НЕ 13 и 14. В результате 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 5 только признака Тg; 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 .0 из следующего звена приходи- с задержкой не менее такта. Для исключения такого возврата используется признак отсутствия прокладки маршрута (Jj 1. Для реализации диаграммы переходов с тр-емя состояниями З , 5 и 5 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 /з в адресном слове образуют унитарные коды, в которых состояние 1 в i-м разряде соответствует включению канала или абонента, собственные номера которых равны i . Фиксация маршрута происходит при наличии ответа Х/д от абонента, которого первым достигла волна запросов. Поскольку квитанция W, при этом не формируется, то во всех включенных каналах, лежащих в узлах ответвления от основного маршрута, по которым прищел ответ Wj,, ,на выходе вентиля 19 формируется низким уровнем сигнал Xj- сброса. Это имеет есто, потому что в этих каналах игнал квитанции присутствует тольо со стороны выхода ключа 18. Во сех остальных каналах эти сигналы удут одновременно со стороны входа и выхода ключа 18 либо присутствовать - в основном маршруте, либо отсутствовать - в побочных маршрутах. В результате узловые каналы побочных маршрутов по сигналам Xj возвращаются Б исходное состояние 5 . Учитывая, что абонент в побочном направлении не успел закрепить связ установкой признака Тд 0, то вне зависимости от настройки абонента произойдет возврат в исходное состояние всех оставшихся каналов побочных маршрутов в указанной последовательности при отключении источник сообщений.

На временной диаграмме показаны два случая работы устройства, соответствующие значениям р , равным 1 и 0. В первом случае рассматриваемое устройство является промежуточным звеном, за которым следует еще один канал и затем абонент, что требует наличия трех адресных слов М-. Запрос х формируется в момент t . При этом магистраль в порту В оказьшается свободной (Tg 1), что приводит к формированию без дополнительной задержки сначала ответа, а затем к переходу канала в состояние 5, в котором через коммутатор 3 происходит подключение порта А к порту В . Следующий в маршруте канал включается также без дополнительной задержки (момент t,), устанавливая низким уровнем на входе 25 признак занятой магистралив порту В . Еще через такт и снова без дополнитель1234001x00103124хх10х110

1243010x00003142ххООх110

13240x110110321401101010.

13420x010110324100001010

1423011001013412x1001111

1432000001113421x0101111

2134101хх0104123x111x101

ной задержки включается последний участок маршрута - участок связи с абонентом. После этого через рассматриваемый канал передаются данные D и D, , которые сопровожр.аются со стороны абонента формированием по каждому данному ответов Woe О ончание в момент передачи характеризуется возникновением паузы на выходе источника сообщений, которая в момент t приводит к возврату рассматриваемого канала в состояние 3

Второй случай прокладки маршрута соответствует передаче из порта Ав порт В, когда появление первого адресного слова М приходится на момент tj занятой магистрали в порту В . В момент t происходит освобождение указанной магистрали и чере такт к выполнению необходимой коммутации .

В примере на фиг.5 показан вариан применения рассматриваемого устройства для построения универсального коммутатора, ос тцествляющего произвольную перестановку выходов четырех абонентов - вычислительных блоков 4 с помощью четырех устройств 42 связи выходы которых связаны с входами абонентов. В таблице приведена настойка адресных слов в зависимости от вида перестановки, где - к (,-элементы адресного слова, формируемого в i-M абоненте. Собственные значения с портов А показаны на фиг.5 около соответствующих им портов А-, знаком х в таблице показаны безразличные значения.

Перестановка

4132x001x111

421301x11001

423100x11011

4312x1011111

4321x0111111

21, 22,23,

hh

%

тгт

222 23f

Продолжение таблицы

Перестановка

X X

27,

26г ,

Фиг.1

36

гз

9 13

r-ЦОО

10f

J4

35

фиг.2

5 25

So I

Si

22 2

Фиг.З

V/////////////////////7//y7,

So

Фиъ Л

Фиг.5