Ячейка каскадной коммутирующей среды Советский патент 1986 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при реализация технических средств параллельной обработки информации.

Цель изобретения - повышение быстродействия ячейки.

На чертеже представлена схема ячейки.

Ячейка содержит входные блоки , элемент И-НЕ 2, входы 3,-3 потенциала поиска, элемент ИЛИ 4, входы 5|-5 потенциала вьщеления, группу элементов ИЛИ 6, группы информационных входов 7| -7 , группы элементов И , , информационные выходы , триггер 10, вход 11 завершения коллекторного обмена,, элемент И 12, вход 13 готовности ячейки элемент И 14, выход 15 квитирования коллекторного обмена, элемент 16 задержки, элемент ИЛИ-НЕ 17, элемент И 18, вход 19 начала этапа обмена, выход 20 квитирования этапа коллекторного обмена, элемент НЕ 21.

Входные блоки содержат элементы И-НЕ , входы контроля, входы 24,,-24 потенциала поиска, вход 24|, готовности ячейки, элементы И-НЕ 25,-25 , 26;,-26f,, элемен- , ты НЕ 27 27|, выходы 28 ,., потенциала выделения, выход 28 квитирования маршрутизации.

Ячейка работает следующим образом

Режим Коллекторного обмена инфор- мацией характеризуется наличием множества ячеек-источников, которые обмениваются информацией с единственной ячейкой-приемником. Коллекторный обмен состоит из последовательностей этапов, каждый из которых включает обмен между текущей ячейкой-источником и фиксированной ячейкой-приемником. Каждый этап коллекторного обмена включает следующие операции: маршрутизация; квитирование маршру- тизации; квитирование этапа обмена.

Кроме того, коллекторный обмен дрллсен завершаться общим квитированием коллекторного обмена, подтверждающим завершение множества этапов коллекторного обмена.

Ячейки-источники, готовые к коллекторному обмену, формируют деревья потенциалов поиска, которые оз ватывают все множество ячеек. Ячейка-приемник включается в дере- йо той ячейки-источника, которая ближе всего расположена к ней. Ячейка-приемник выделяет в данном дереве единственный ствол, соединяющий кратчайшим образом выбранную ячейку- источник с ячейкой-приемником. По

вьщеленному каналу связи осуществляется информационный обмен, по окончании которого канал разрушается, начиная с ячейки-приемника. Освобождающиеся ячейки включаются в деревья

потенциалов поиска тех ячеек-источ- НИКОВ, которые всего расположены к ним. Ячейка-приемник вновь включается в дерево блргжайшей к ней ячейки-источника, формирует ка5 нал связи и новая выбранная ячейка- источник осуществляет информационный обмен с ячейкой-приемником. Таким образом, формируется последовательность этапов коллекторного обмеQ, на в порядке удаления ячеек-источников от фиксированной ячейки-приемника. Последним этапом коллекторного обмена обслуживается наиболееудален- -ная от приемника ячейка-источник.

5 Ячейка работает следующим образом.

В готовой к обмену ячейке-источнике на вход 24 j формируется единич- ньсй потенциал, который поступает на вход элемента И-НЕ 22, инвертируется им, поступает в виде нулевого, потенциала на вход элемента И-НЕ 2, инвертируется им и в виде единичного потенциала поступает на выходные .,, ячейки. Потенциал поиска, сформированный в ячейке-источнике, транс5 лируется в смежные ячейки. В смежную ячейку потенциал поиска поступает по входам ,, на входы элементов И-НЕ 22-22 j входных блоков,. ,,. Элементы И-НЕ охва чены обратньгми связями и образуют многоустойчивый триггер Одновременное появление на входах ячейки нескольких потенциалов поиска приводит к срабатыванию многоустойчивого - триггера таким образом, что только один входной блок будет подключен к потен:циалу поиска, остальные входные блоки будут заблокированы. Нулевой потенциал поиска с выхода подключен - ного входного блока поступает на элементы И-НЕ 2 и в виде единичного потенциала - на выходы ,.

Так формируется дерево потенциалов поиска с несливающимися исправ5 ными 1зетвями и основанием в ячейке- источнике. Отказавшая i-я ветвь (,2, ..., и) блокируется нулевым потенциалом, поступаюш тм по соответ0

3

ствующему входу 23 контроля с выхода блока аппаратного контроля (не показан) ,

Если потенциал поиска в продесс формирования дерева достиг ячейку-приемник, то на выходе элемента И 12 этой ячейки по готовности приемника формируется единичный потенциал, который устанавливает в-единичное состояние триггер 10. Едининый потенциал с единичного плеча триггера 10 поступает на п-й вход элемента ИЛИ 4, формируется единичный потенциал выделения, который птупает на первые входы элементов И-НЕ всех входных блоков. Входной блок j , подключенный к потенциалу поиска, формирует единич- ньй потенциал на выходе элемента

И-НЕ 25;, который поступает на второй вход элемента И-НЕ 26j . Совпадение единичных потенциалов на обоих входах элемента И-НЕ 26- приводит к появлению единичного потенциала вьщеления на соответствующем выходе 281, причем это состояние фиксируется элементами И-НЕ 25| , 26j с обратными связями, образующими триггер. Единичный потенциал выделения обратным ходом от ячейки-приемника вьвде- ляет из дерева единственный канал, соединяющий ячейку-источник и ячейку- приемник. Ноявление потенциала выделения на входе ячейки -источника сопровоткдается формированием единич- ного потенциала на выходе 28rv, кото- рьм является потенциалом квитирования маршрутизации и информирует ячейку-источник, об установлении канала связи. Ячейка-источник по сигналу квитирования марщрутизации обнуляет вход 24( готовности источника и - начинает информационный обмен: на входах 7у формируется код сообщения который через группу элементов ИЛИ 6 поступает на группы элементов И 8-8( Одновременно на входе 19 устанавливается единичный потенциал начала этапа обмена. Выбор выходного направления выдачи сообщения осуществляетс входным потенциалом выделения, который соответствует направлению установленного канала связи.

По окончании информационного обмена на входе 11 ячейки-приемника устанавливается единичный потенциал завершения этапа коллекторного обмена, который устанавливает в нулевое

состояние триггер 10. В ячейке-приемнике обнуляется источн ик потенциала выделения и начинается разрушение канала связи.

Обнуление потенциала выделения в ячейке-источнике фиксируется элементом И 18, на выходе которого устанавливается единичный потенциал, являющийся сигналом квитирования этапа коллекторного обмена; По этому сигналу обнуляется вход 19, и ячейка-источник завершает этап коллекторного обмена.

Завершение этапа коллекторного обмена в ячейке-приемнике осуществляется путем обнуления входа 11, которое происходит по единичному сигналу с входа потенциала поиска 3.

Потенциал квитирования коллекторного обмена множества его этапов формируется в ячейке-приемнике элементом И 14 по обнулению потенциалов поиска и выделения. Задержка элемента 16 выбирается из условия

25

35 40 45 50

J МОКС

где 11,. - максимально возможная

задержка распространения потенциала поиска на множество ячеек.

Формула изобретения

Ячейка каскадной коммутирующей среды, содержащая элементы И-НЕ, элемент НЕ, ь, групп элементов И, группу элементов ИЛИ и п входных блоков, каждый из которых содержит элементы И-НЕ, причем первый вход первого элемента И-НЕ i -го (,i) входного блока соединен с ; -м входом контроля ячейки, вторые входы первых элементов И-НЕ входных блоков объединены и соединены с выходом элемента НЕ ячейки, третий вход тервого элемента И-НЕ j -го (j 1 , ь - 1) входного блока соединен с -м входом потенциала поиска ячейки, выход первого элемента И-НЕ (-го входного бло-- ка соединен с i -м входом первого элемента И-НЕ ячейки и первым входом второго элемента И-НЕ j-го входного блока, второй вход которого соедине с выходом третьего элемента И-НЕ 1-го входного блока, выход второго элемента И-НЕ i-го входного блока соединен с первым входом третьего

элемента И-НЕ i-го входного блока, второй вход которого соединен с входом элемента НЕ ячейки, вьпсод первого элемента И-НЕ ячейки соединен с группой из h выходов потенциала поиска ячейки, отличающая- с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в нее введены элементы И, элемент ИЛИ, элемент задержки, триггер и группа элементов И, а каждый входной блок содержит дополнительно элемент НЕ, причем третий вход первого элемента И-НЕ п-го входного блока соединен с первым входом готовности ячейки, (К+3)-й (,h) вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом первого элемента И-НЕ f -го входного блока ), выход третьего элемента И-НЕ (го входного блока соединен с входом элемен- та НЕ I,-го входного блока, выход элемента НЕ J -го входного блока соединен с j-м выходом потенциала выделения ячейки, выход элемента НЕ h-го входного блока соединен с выходом квитирования маршрутизации ячейки, f-я (,н +1) группа информационных входов, ячейки соединена с группой f-X входов элементов ИЛИ группы, группа выходов группы элементов I-fflM соединена с группами информационных кходов (ь + 1) групп элементов И, группа выходов Р -и группы элементов И соединена с Р-й группой информационных выходов ячейки, -и вход ПQтeнu aлa выделения соединен с 1 -м входом элемента ИЛИ и управляющими входами элементов И .i -и группы, (и+1)-й вход элемента ИЛИ соединен с управляющими входами элементов И (и+1)-й группы и выходом триггера, нулевой вход которого соединен с входом завершения коллекторного обмена ячейки, единичный вход триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ ячейки и первым входом второго элемента И-НЕ ячейки, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и входом элемента НЕ ячейки, выход второго элемента И-НЕ ячейки соединен с первым входом второго элемента И и входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом готовности ячейки и вторым входом первого элемента И, выход второго элемента И соединен с выходом квитирования коллекторного обмена ячейки,, вход ввода начала этапа обмена ягчейки соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ ячейки, выход третьего элемента И соединен с выходом квитирования этапа коллекторного обмена ячейки.

//

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств параллельной обработки информации. Цель изобретения - повышение быстродействия ячейки в режиме коллекторного обмена. Ячейки- источники коммутирующей среды, готовые к коллекторному обмену, формируют деревья потенциалов поиска, которые охватьшают все множество ячеек. Ячейка-приемник включается в дерево ближайшей ячейки-источника и вьще- ляет в нем единственный ствол, соединяющий ее с ячейкой-источником. По выделенному каналу связи осуществляется информационный обмен, по окончании которого канал разрушается, начиная с ячейки-приемника. Освобождающиеся ячейки включаются в деревья потенциалов поиска ближайших ячеек-источников. Ячейка-приемник вновь включается в дерево ближайшей к ней ячейки-источника, формирует канал связи и новая выбранная ячейка-источник осуществляет информационный обмен с ячейкой-приемником. Таким образом формируется последовательность этапов коллекторного обмена в порядке удаления ячеек-источников от фиксированной ячейки-приемника. Последним этапом коллекторного обмена обслуживается наиболее удаленная от приемника ячейка-источник. 1 ил. i (Л IND ю о 4 4;