Система коммутации Советский патент 1987 года по МПК G06F15/16 

11

Изобретение относится к вычислительной технике И может быть использовано при построении систем обмена информацией между ЭВМ или функциональными модулями многопроцессорнь х вычислительных комплексов,

Целью изобретения является уменьшение времени восстановления системьи

На фиг. 1 представлена структурная схема системы коммутации; на фиг, 2 - схема устройства управления обменом; на фиг. 3 - схема устройства определения марптрутов; на фиг, 4- схема блока имитации коммутатора; на фиг. 5 - схема мультиплексора; на фиг. 6 - схема блока контроля; на фиг, 7 - схема блока управления коммутатором; на фиг. 8 - схема коммутатора; на фиг, 9 - процесс поиска кратчайшего маршрута в устройстве определения маршрутов.

Система коммутации (фиг, 1) содержит М коммутаторов 1, соединенных между собой и с N абонентами 2 информационными шинами 3, N устройств 4 управления обменом, подключенных к линиям 5 управления и соединенных между собой линией 6 опроса, в разрыв которой включен блок 7 опроса. Устройства 4 управления обменом соединены с абонентами 2 шинами 8 адреса абонентов и цепями 9 запроса, линиями 5 управления - с-блоками 10 управления коммутаторами, которые подключены к коммутаторам 1, К информационным пгинам 3 подключены блоки 1 1 контроля, соединенные линиями 12 индикации отказов с устройствами 4 управления обменом и с устройством 13 определения маршрутов, которые связаны между собой адресной шиной 14 считывания, цепями 15 настройки, цепями 16 записи, шиной 17 маршрутов, адресной пшной 18 записи и цепью 19 чтеНИЯв

Коммутаторы 1 прещназначены для соединения информационных; шин 3., которые, последовательно входя в маршрут, позволяют абонентам 2 производить обмен данными. Устройства 4 управления обменом служат ддя возбуждения определенных линий 5 управления, каждая из которых соответствует одной информационной шине 3. Число линий 5 равно Q - числу шин 3, Линия 6 опроса позволяет передавать импульс, во время действия которого может сработать устройство 4, возбуждая опре74482

деленные линии 3. Блок 7 опроса, со- держапщй элемент ИЛИ, включенный в разрыв линии 6 опроса, и подключенный к нему генератор одиночного им5 п ульса, позволяет сформировать импульс опроса в начальный момент времени,

и1ины 8 адреса абонентов обеспечивают передачу адреса того абонента 2,

o с которым требуется установить соединение. Сигнал в цепи 9 запроса обеспечивает захват маршрута и удержание его на время обмена данными. Блоки 10 управления коммутаторами при возбуж5 дении пары линий 5 управления формируют сигналы на соединение коммутатором 1 соответствующей пары информационных шин 3, Блоки 11 контроля выявляют отказы информационных шин 3 и

0 по линиям 2 индикации отказов сообщают о них в устройства 4 управления обменом и в устройство 13 определения маршрутов. Адресная шина 14 считывания и цепь 19 чтения позволяют

25

организовать считывание в устройствах 4 управления обменом кодов маршрутов с целью выяснения, входит ли отказавшая информационная шина 3 в тот или иной маршрут. Если факт та30 кого вхождения установлен , то по цепям 15 настройки в устройство 13 определения маршрутов передается информация, настраивающая последний на формирование обходного.маршрута, Шиэс на 17 маршрутов служит для передачи кода сформированного обходного маршрута в устройства 4 управления обменом. Адресная шина 18 записи и цепи 16 записи обеспечивают занесение да маршрута в это устройство.

Устройство 4 управления обменом (фиг. 2) содержит блок 20 памяти маршрутов, мультиплексор 21, элемент

45 И1Ш 22, группу элементов И-ИЛИ 23, схему 24 сравнения, группу элементов И 25, триггер 26, элемент И 27 и элемент 28 зад€;ржки. Блок 20 памяти мар FipyTOB являе;тся двухпортовым: первый

50 порт служит для считывания, а второй - для записи данных. Цепь 16 за- писи, шина 17 маршрутов, адресная шина 18 записи подключены к второму порту, а остальные линии - к первому

55 Шина 8 адреса абонентов и адресная шина 14 считывания подключены соответственно к первому и второму входам мультиплексора 21, управляющие входы которого соединены через инвер313

тор и непосредственно с цепью 19 чтения, а выход - с адресным входом блока 20 памяти маршрутов. Управляющий вход последнего соединен с выходом элемента ИЛИ 22, подключенного к цепи 9 запроса и к цепи 19 чтения, а информационный выход связан с входами группы элементов И-ИПИ 23, схемы 24 сравнения и группы элементов И 25. Вторые входы группы элементов И-ИЛИ 23 соединены с линиями 12 индикации отказов, а выход - с цепью 15 настройки. Вторые входы схемы 24 сравнения соединены с линиями 5 управления и по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ - с выходами группы элементов И 25, Выход схемы 24 сравнения подключен к установочному в 1 входу триггера 26, выход которого связан с вторым входом группы элементо.в И 25, вход синхронизации - с выходом элемента И 27, а инверсный установочный в О вход- с входом элемента И 27 и с цепью 9 запроса. Второй вход элемента И 27 соединен с входом линии 6 опроса и с входом элемента 28 задержки, которого подключен к продолжению линии 6 опроса.

Блок 20 хранит коды маршрутов от данного абонента 2 ко всем остальным абонентам-адресатам (см, таблицу),

В таблице представлено содержимое блока 20 маршрутов в устройстве 4 управления обменом - коды маршрутов от абонента 2 ко всем остальным абонентам. Единица в р-й позиции k-й строки (ячейки ЗУ) указывает, что информационная шина 3 входит в маршрут от абонента 2 к абоненту 2 , Например, маршрут от абонента 2 к абоненту 2 включает информационные шины 3, З , 3 (фиг, 1),

Мультиплексор 21 позволяет упорядочить обращение к блоку 20 по первому порту. Адрес по шине 8 от абонента 2 может пройти через мультиплексор 21 лишь при отсутствии сигнала по цепи 19 чтения, в противном случае в блок 20 поступит адрес от устройства 13 определения маршрутов по адресной шине 14 считывания. Элемент ИЛИ 22 коммутирует цепи 9 запроса и 19 чтения. Группа элементов И-ШШ 23 предназначена для вьщеления в считанном из блока 20.коде маршрута того разряда, номер которого равен номеру отказавшей шины 3, Группа

84

элементов 23 содержит столько элементов И, сколько разрядов в ячейке блока 20, выходы всех элементов И объединены элементом ИЛИ, у которого вы- ход подключен к цепи 15 настройки. Входы р-го элемента И подключены соответственно к р-му разряду информационного выхода блока 20 и k-й линии 12 индикации отказа,

Схема 24 сравнения позволяет определить, свободны ли все шинь: 3, входящие в захватываемый маршрут. Она содержит элементы И (по числу разрядов Б ячейке блока 20), выходы котоРых объединены элементом ИЛИ-НЕ, Выход последнего является выходом схе- MJ 24, Первые и вторые входы элементов И являются первыми и вторыми входами схемы 24, При сравнении необходимо учесть, что 1 на линии 5 управления означает занятость соответствующей информационной шиНы 3, Единица на выходе схемы 24 сравнения может появиться только в том случае,

если на выходе всех элементов И - куль. Такое состояние возможно, когда шина 3, входя0;ая в захватываемзш маршрут, свободна (нуль на соответствующей линии 5) либо шина 3, пусть

даже занятая, не входит в данный маршрут (в соответствующем разряде кода маршрута - нуль).

Группа элементов И 25 позволяет выдать на линии 5 управления код захватываемого маршрута. Синхронизацию захвата маршрута обеспечивают триггер 26 и элемент И 27, Триггер 26 может установиться в 1 при наличии разрешаюш|1х сигналов с выходов схем 24 сравнения и элемента И 27, Пос ледний может сработать с появлением двух сигналов: в цепи 9 запроса и на входе линии 6 опроса. Элемент 28 задержки обеспечивает задержку сигнала в линии 6 опроса на время переходных процессов в узлах при захвате маршрута - установлении соединения между абонентами,

Устройство определения маршрутов (фиг, 3) содержит блоки 29 имитации абонентов и блоки 30 имитации .коммутаторов, соединенные между собой линиями 31 прямой волны и линиями 32

обратной волны так же, как соединены информационными шинами Соответствующие им абоненты 2 и коммутаторы 1; два управляемых распределителя 33 и 34 импульсов, имеюшлх одинаковую

структуру; сдвиговые регистры 35, мультиплексор 36,- шифратор 37; узел управления, в состав которого входят формирователи 38, элемент ИЛИ 39, счетчик 40, триггер 41, генератор 42 тактовых импульсов, дешифратор 43, два элемента И 44, Выходы состояния первого управляемого распределителя 33 импульсов соединены с входами элементов И 45, выходы которых подключены к его входам состояния, являющимся входами установки нуля триггеров 46. Прямые выходы триггеров 46 подключены к входам приоритетной схе- кы 47, вход опрос а которой является входом стробиррвания управляемого распределителя импульсов, а выходы - выходами состояния последнего. Инверсные выходы триггеров 46 связаны

с входами дешифратора 48 нуля, прямой 20 ют минимальное число информационных

выход которого является выходом окончания (работы) распределителя 33, а инверсный - подключен к входам синхронизации установки в 1 триггеров 46; входь установки в 1 триггеров 4Ь являются входами настройки распределителя 33 и подключены к цепям 15 настройки и к информационным входам сдвиговых регистров 35, Входы элемен- тов И 45 соединены с управляющими входами мультипле ксора 36 и входом пуска абонентского блока 29, котсцэый содержит три элемента И 49. Линия 12 индикации отказа подключена к абонентскому блоку 29f к которому подключена линия 31 прямой волны, и соединена в нем с входом первого элемента И 49, второй вход которого связан с входом пуска и с входом второго элемента И 49. У последнего выход подключен к цепи 16 записи, а второй вход - к выходу третьего элемента И 49 и по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ - к линии 32 обратной волны. Выход первого

Узел управления служит дпя форми- 40 рования сигналов, обеспечивающих считывание из блока 20 маршрутов (фиг.2) и занесение в сдвиговые регистры 35 и в триггеры 46 той информации, которая необходима дпя перестроения, т,е.

элемента -И 49 связан по схеме МОНТАЖ- 45 дпя поиска обходных маршрутов. Затем

НОЕ ИЛИ с линией 31 прямой волны и с входом третьего элемента И 49, второй вход которого является входом останова блока 29. Информационные входы мультиплексора 36 соединены с выходами сдвиговых регистров 35, а выходы - с входами настройки второго управляемого распределителя 34 импульсов, у которого выходы состояния связаны с входами смены состояния, с входами шифратора 37 и с входами останова блоков 29, выход окончания - с вторыми входами элементов И 45. Выход элемента И 44 соединен с входами

узел управления обеспечивает процесс поиска. Необходимая для перестроения (настроечная) информация - это перечень номеров тех абонентов-источни50 ков, у которых в маршруте хотя бы к одному абоненту-адресату задействована отказавшая информационная шина 3, а также (для каждого из них) перечень номеров абонентов-адресатов.,

55 в маршрутах к которым от данного источника задействована отказавшая шина 3. Дпя размещения первого перечня (в позиционном коде) служат триггеры 46, а для размещения вторых пе

174486

стробирования обоих распределителей 33 и 34, а через формирователь 50 - с входами начальной установки всех маршрутных блоков 30. Выход второго

J элемента И 44 подключен к счетному входу счетчика, к.входам управления сдвигом сдвиговых регистров 35 и к цепи 19 чтения. Выходы счетчика 40 связаны с дешифратором 43 и с адресfO ной шиной 14 считывания. Выход шифратора 37 подключен к адресной шине 18 записи. Линии 32 обратной волны соединены с шиной 17 маршрутов.

Блоки 29 имитации абонентов (их

15 количество равно числу абонентов 2) и блоки 30 имитации коммутаторов (их количество равно числу коммутаторов 1) позволяют волновым методом найти кратчайшие маршруты, которые включашин 3, используемых для передачи дан- Н1з1Х между парами абонентов 2. Один блок 29 (инициатор) выступает при поиске маршрута как источник прямой волны - у него возбужден вход пуска, а другой - как адресат (у нега возбужден вход останова). Линии 3 позволяют распространить фронт прямой волны от источника до адресата по всем в озможным направлениям, исключая те, которые соответствуют отказавшим информационным шинам. Линии 32 позволяют закрепить кратчайший аршрут - сигнал может распространяться от адресата до источника только по тем из них, которые составляют уть минимальной дпины.

Узел управления служит дпя форми- 40 рования сигналов, обеспечивающих считывание из блока 20 маршрутов (фиг.2) и занесение в сдвиговые регистры 35 и в триггеры 46 той информации, которая необходима дпя перестроения, т,е.45 дпя поиска обходных маршрутов. Затем

узел управления обеспечивает процесс поиска. Необходимая для перестроения (настроечная) информация - это перечень номеров тех абонентов-источни50 ков, у которых в маршруте хотя бы к одному абоненту-адресату задействована отказавшая информационная шина 3, а также (для каждого из них) перечень номеров абонентов-адресатов.,

55 в маршрутах к которым от данного источника задействована отказавшая шина 3. Дпя размещения первого перечня (в позиционном коде) служат триггеры 46, а для размещения вторых пе7131

речней (тоже в позиционном коде) - сдвиговые регистры 35. При получении настроечной информации необходимо учесть, в каком виде хранится информация в блоке 20 маршрутов, где каж- дьш маршрут задан перечислением (в позиционном коде) номеров тех шин 3, которые задействованы в нем. Поэтому после отказа, например, третьей информационной шины 3 просмотр значений третьего разряда всех ячеек блока 20 маршрутов позволяет установить, используется ли данная шина 3 в маршрутах от абонента-источника и, если используется, то в маршрутах к каким абонентам-адресатам. Так, от абонента 2 шина 3 используется в маршруте к абоненту 2 , потому что в блоке 20 маршрутов устройства 4 управления -обменом в маршруте ко второму адресату указана единица в третьей позиции. Таким образсЗм, в сдвиговые регистры 35 необходимо занести из блока 20 маршрутов значения тех колонок, номера которых равны номеру отказавшей шины 3, а в триггер 46 - единицу в том случае, если в указанной колонке блока 20 в устройстве 4 управления обменом окажется хотя бы одна единица.

В узле управления формирователи 38 позволяют в момент фиксации отказа шины 3 ocypiecTBHTb пуск работы узла. Формирователи 38 подключены к линиям 12 индикации отказов и выделяют фронты сигналов в этих линиях. Выходы формирователей 38 объединены элементом ИЛИ 39, выход которого подключен к входу начальной установки счетчика 0 и к установочному в 1 входу триггера 4, запускающего генератор 42 тактовых импульсов. Счетчик 40 предназначен для формирования адресов ячеек блока 20 маршрутов, дешифратор 43 выявляет окончание процесса обращения к блоку 20, когда все адреса от первого до последнего (N) будут последовательно сформированы. Выход дешифратора 43 подключен к входу первого элемента И 44 непосредственно, а к входу второго элемента И 44 - через инвертор, поэтому в процессе обращения к блоку 20 формируется последовательность адресов, а с выхода второго элемента И 44 поступают сигналы в цепь 19 чтения, на входы сдвига регистров 35 и на счетный вход счетчика 40. В процессе поиска марш4488

рутов уже с выхода первого элемента И 44 сигналы поступают на входы распределителей 33 и 34. Все сигналы управления формируются под воздейст- с вием импульсов генератора 42, который останавливается после установки триггера 41 в нуль по сигналу на выходе окончания распределителя 33.

О Первый, управляемый распределитель 33 импульсов предназначен дпя выра- ботки сигналов пуска прямой волны, которые должны поступать на входы пуска блоков 29. Эти же сигналы исJ5 пользуются для управления мультиплексором 36 с целью передачи содержимого одного из регистров 35 в триггеры второго распределителя 34 {через входы настройки). Второй управляемый

0 распределитель 34 импульсов служит для выработки сигналов, поступающих на входы останова в блоках 29, Но этим же сигналом шифратор 37 формирует адреса дпя записи кодов сформиро5 ванных маршрутов в блоке 20, Таким образом, распределители 33 и 34 совместно обеспечивают реализацию циклического процесса формирования маршрутов: в каждом цикле распределитель 33

0 определяет, какой из блоков 29 будет источником сигналов прямой волны, а распределитель 34 последовательно указывает, какой блок 29 выступает в качестве адресата, в котором прямая

35 волна завершит распространение и начнет распространяться обратная волна. Настроечная информашия в триггерах 46 и в регистрах 35 позволяет исключить полный перебор пар источник 0 адресат. Обходные маршруты должны

формироваться только для тех пар абонентов, которые ранее использовали отказавшую информационную шину. Указанным абонентам-источникам соответ5 ствуют единицы в триггерах 46, або- нентам-адресатам - единицы в надлежащих позициях регистров 35. Поэтому распределитель 33 формирует последовательность сигналов следующим обра0 зом: пока 1 содержится в триггере 46 со старшим (меньшим) номером, сигналы появляются на выходе состояния с тем же номером; после сброса упомянутого триггера в О сигналы начнут

5 появляться на новом выходе состояния, которому соответствует следующий по порядку триггер 46, находящийся в состоянии 1. При этом должны быть пропущены те выходы состояния, кото913

рым соответствует ряд триггеров А6 в состоянии О, Анапогично после за- ,несения информации из регистра 35 должен формировать сигналы и распределитель ЗА.

Распределители 33 и ЗА, имеющие одинаковую структуру, содержат триггеры (А6) для размещения настроечной информации, приоритетную схему (А) для выработки сигналов только на выходе, соответствующем триггеру со старшим номером, находящемуся в состоянии 1, а также дешифратор нуля для выработки сигнала окончания работы распределителя и для блокировки записи новой информации в триггеры, если хотя бы в одном из них будет 1, Это необходимо для нормальной работы распределителя ЗА, так как на выходах мультиплексора 36 одна и та же информация может появляться неоднократна (как будет показано ниже), однако в триггеры распределителя 33 настроечная информация может поступать последовательно. Чтобы исключит в этом случае блокирующее действие дешифратора А8 нуля, триггеры (Af) выполнены двухступенчатыми, а перепись информации во сторую ступень производится по QfirHany на входе стробирования (соответствующая связь на фиг, 3 не показана), 2)лементы И А5 предназначены для управления сменой состояния распределителя 33: сигнал на входе смены состояния может появиться лишь в том случае, если на соответствующем выходе состояния 1 и если распределитель ЗА сформирует на своем выходе окончания сигнал, соответствующий концу цикла формирования маршрутов от одного источника ко всем заданным адресатам.

Элементы И А9 в блоке 29 обеспечивают формирование фронта прямой волны (при наличии сигнала на входе пуска и сигнала в соответствующей линии 12 индикации отказа) или фронта обратной волны в линии 32 обратной волны (при наличии сигнала на входе останова и с появлением сигнала на линии 31), а также выработку сигнала в цепи 16 записи (при наличии сигнала на входе пуска и с появлением сигнала на линии 31). Формирователь 50 необходим для приведения маршрутных блоков 30 в исходное состояние, по заднему фронту сигнала на его входе.

7АА810

Блок имитации коммутатора (фиг. А) содержит два узла для передачи сигналов прямой и обратной волны соответственно. Первый из них включает

5 элемент ИЛИ 51, триггер 52 задержки, информационный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 5 1, а вход установки в О - с формирователем 50, Инверсный выход триггера 52 подШ ключен к входам синхронизации триггеров 53, выходы которых соединены с входами приоритетной схемы 5А, Прямой выход триггера 52 подключен к входам элементов И 55, к вторым вхо15 дам которых через инверторы подключены линии 12 индикации отказов. Выходы элементов И 55 соединены с линиями 31 прямой волны и по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ - с входами элемента

20 ИЛИ 51 и с входами триггеров 53.

Второй узел (передачи сигналов обратной волны) содержит элемент ИЛИ 56, соединенный с входами элементов

25 И 57, к вторым входам которых подключены выходы приоритетной схемы 5А. Выходы элементов И 57 соединены с линиями 32 обратной волны и по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ -- с входами элемента

30 ИЛИ 56,

Первый узел обеспечивает прием сигналов по линиям 31 прямой волны, фиксацию номера той линии, по которой раньте других поступил фронт прямой

35 волны, задержку фронта на строго определенную величину и выдачу сигналов гфямой волшл во все оставшиеся нац- равления по линиям 31. Элемент ИЛИ 51 объединяет линии 31 прямой волны.

40 Триггер 52 обеспечивает задержку фронта прямой волны и фиксацию с помощью триггеров 53 направления ее прихода. Задержка необходима для того, чтобы оценить длину пройденного прямой вол45 ной пути. Величина задержки должна быть достаточной5 чтобы нестабильность времени срабатывания элементов в марпфутных блоках вдоль самого УIиннoгo пути не смогла повлиять на

50 правильный выбор направления кратчайшего марпфута от адресата к источни- icy. Поскольку длина максимального пути определяется числом М коммутаторов 1 (маршрутных блоков 30, соответ55 ствующих им), то величина задержки пропорциональна М.

Для фиксации направления прихода прямой волны триггер 52 в исходном состоянии О разрешает занесение ин-1113

формации в триггеры 53, С приходом фронта прямой волны по линии 31 в соответствующий триггер 53 заносится единица, а спустя время задержки сигнала в триггере 52 (с переходом его ) запись единиц в другие триггеры 53 запрещается. Таким образом, становится возможным указать направление кратчайщего марщрута к источнику. Приоритетная схема 54 позволяет выбрать одно из таких направлений, если их несколько. Элементы И 55 позволяют распространить фронт прямой волны по тем линиям 31, которые не заблокированы сигналами на линиях 12 индикации отказа. Фронт прямой волны может распространяться только по тем линиям 31, которые соответствуют исправным информационным шинам 3, поэтому в искомый об;ходной маршрут отказавшая шина не войдет.

Второй узел блока 30 обеспечивает возврат сигнала обратной волны от адресата к источнику по кратчайшему маршруту (не включающему отказавшую шину). Направление кратчайшего маршрута в блоке 30 указывает приоритетная схема 54, поэтому пришедший по линии 32 сигнал обратной волны, пройдя элемент ИЛИ 56, может выйти на другую линию 32 только через тот элемент И 57, который включен сигналом от приоритетной схемы.

Мультиплексоры 21 и 36 имеют одинаковую структуру, но рассчитаны на разное число входов (фиг, 5). Мультиплексор содержит группы элементов И 58 по числу входов и группу элементов ИЛИ 59. Вторые входы элементов И 58 каждой группы подключены к свое му управляющему входу. Таким образЬм при наличии сигнала на одном из управляющих входов обеспечивается передача информации через мультиплексор от соответствукядего информационного входа (например, ия соответствующего регистра 35).

Блок 11 контроля (фиг. 6) содержит сумматор 60 по модулю два, подключенный через инвертор к установочному в 1 входу триггера 61, у которого установочные в О входы подключены к генератору 62 одиночного импульса и к цепи 63 локализации отказа. Прямой выход триггера 61 соединен с линией 12 индикации отказа и с входом элемента ИЛИ 64, второй вход

744812

которого подключен к цепи 63, а выход - к продолжению ее..

Сумматор 60 по модулю два позволяет контролировать исправность ин- с формационной шины 3, в состав линий которой входит линия контрольного по нечетности разряда, формируемого абонентом. Если вследствие отказа шины 3 -произойдет искажение информа)0 ции, то сумматор 60 выявит его, а триггер 61 зафиксирует. Цепь 63 локализации введена в состав линий информационной шины 3 с целью опреде- ления места возникновения отказа с

J5 точностью до одной информап яонНой шины 3.- При отсутствии цепи 63 отказ шины 3 вызывает срабатывание не только блока 11 , но и других блоков 11, П, подключённый к информаци20 онным шинам 3, 3... вдоль маршрута связи между абонентами 2. При этом последующие блоки 11 контроля фиксируют не отказ, а факт передачи искаженной информации. Цепь 63 позволяет

25 сбросить в О триггеры 6 в блоках 11, 11,., сигналом с выхода триггера 61 в блоке и , распространяющимся по ней вдоль установленного маршрута через промежуточные комму30 таторы (l). Таким образом, только в триггере 61 блока 11 сохраняется единица - локализован отказ единственной шины 3 .

35 В общей случае ннформационн ая шй- на 3 может содержать две группы лини для передачи данных как в одну сторону (вправо), так и в другую (влево), поэтому требуется иметь свой блок 11

40 контроля на каждую группу линий. Соответственно, удваивается число линий 12 индикации отказа. Каждая линия 12 индикации отказа должна быть подключена к тому маршрутному блоку

45 30, которьш позволяет блокировать (запрещать) распространение прямой волны по линии 31 в том же направлении, в каком стало невозможным передавать данные по шине 3 , отказ кото50 рой фиксирует блок 11 контроля.

Блок 10 управления коммутатором (фиг, 7) содержит группу элементов И 65, число которых равно Р (Р-1)/2, где Р - число информационных шин,

55 подключенных к коммутатору 1. К каж- дому элементу И 65 подключена пара линий 5 и 5 управления, вырабаты- вакщих сигнал на соединение в коммутаторе информационных шин 3 и 3.

1313

Выход элемента И 65 через инвертор подключен к входам тех элементов И 65, к которым подключены линии 5 или 5 , Это необходимо для того, чтобы после соединения коммутатором 1 шин 3 и 3 потребность новой коммутации подключенных к нему шин 3 и 3 ие вызвала в блоке 10 ложной выработки сигналов на соединение коммутируе №1Х шин с шинами 3 и 3 .

Коммутатор 1 (фиг. 8) содержит группы элементов И 66 и ИЛИ 67, На ({иг, 8 показаны элементы, необходимые для соединения одной из линий, входящих в состав шины З , шины 3 и шины 3, При наличии сигнала, например, 1-4 от блока 10 коммутатор соединяет шины 3 и 3.

Система коммутации работает сле- дукяцим образом.

В исходном состоянии в блоки 20 занесены коды кратчайших маршрутов между абонентами 2, Если все элементы системь исправны, то абоненты 2 могут вести обмен данными, Абонент- инициатор по шине 8 передает адрес абонента-адресата, с которым система должна обеспечить обмен, а по цепи 9 запроса - сигнал, необходимый для установления и удержания соединения на время обмена..По этим сигналам устройство 4 управления обменом на основе анализа состояния линий 5 управления и кода маршрута, назначенного для связи данной пары абонентов, вырабатывает сигналы, которые по линиям 5 управления поступают в блоки 10 управления коммутаторами. В результате формируются управляющие воздействия на коммутаторы, которые . осуществляют требуемое соединение о Завершив обмен, абонент-инициатор снимает сигнал в цепи 9 запроса, что приводит к пропаданию сигналов в задействованных дпя указанного соединения линиях 5 и к разрушению соединений в коммутаторах, использованных для этой связи

в случае отказа информационной шины 3 блок 11 контроля фиксирует е го и по линии 12 индикадии отказов передает в устройства А управления обменом и в блок 13 определения маршрутов потенциал логической единицы, В блоке 13 срабатывает формирователь 38 , и через элемент ИЛИ 39 ocyciecT- нляется начальная установка счетчика и триггера 41 в состояние 1. В ре814

зультате включается генератор 42 тактовых импульсов, через элемент И 44 начинают поступать импульсы в устройства 4 управления обменом по цепи 19

чтения, а также на счетный вход счетчика 40 и на входы сдвига регистров 35, Таким образом, начинается этап считывания кодов маршрутов из блока 20, формирования настроечной информаНИИ и занесения ее в триггеры 46 и регистры 35.

Счетчик 40 последовательно вырабатывает адреса всех ячеек блока 20, Кг1ждый адрес сопровождается сигналом

в цепи 19 чтения, который проходит на вход мультиплексора 21 и обеспечивает ввод в ЗУ адреса с адресной шины 14 считывания, а через элемент ИЛИ 22-вызывает считывание информа1№1и по зaдaннo ry адресу. В считанном коде маршрута с помощью элементов И-ИЛИ 23 выделяется позиция в, соответствующая номеру отказавшей шины 3 , Для этого используется сигнал в

линии 12 индикации отказа. Если в указанной позиции находится единица, то это означает, что в данном маршруте задействована отказавшая шина 3 , поэтому требуется перестроить

данный маршрут, т.е. найти дпя него обходной маршрут. Выделенная единица из устройства 4 управления обменом поступает на цепи 15 настройки в блок 13 пе рестроения р в триггер 46

и в регистр 35 , после чего производится сдвиг информации в этом регистре. Таким образом, по окончании этапа занесения настроечной информации единица окаже тся в триггере 46 ,

если в блоке 20 дпя абонента-источ- HiiKa 2 указан хотя бы один маршрут

с использованием отказавшей шины 3...

В каждом регистре 35 единицы ока- ж;утся в разрядах с номерами, соответ- ствующими номерам абонентов-адресатов, в маршрутах к которым задействована отказавшая шина.

Окончание этапа занесения настро- ечной информации выявляет дешифратор 43, который после перебора адресов всех ячеек блока 20 формирует на своем выходе 1. Тогда импульсы генератора 42 поступают через другой эле- мент ИЛИ 44 на входы стробирования распределителей 33 и 34, Начинается- .этап перестроения: формирование обходных маршрутов и занесение их кодов в блок 20.

1513

По импульсу на входе стробирова- ния распределителя 33 срабатьшает приоритетная схема 47 и формирует импульс на том вькоде q, который соответствует первому (сверху) триггеру 46, находяще1 1уся в состоянии 1. Этот импульс вызывает занесение информации из соответствующего регистра 35 в триггеры распределителя 34 и пуск сигналов прямой волны в соответствующем блоке 29. Распределитель 34 аналогично рассмотренному формирует импульс на одном из своих выходов г, что обеспечивает выработку шифратором 37 адреса г для записи кода маршрута, формируемого блоками 29 и 30, а также возбуждение входа останова в блоке 29( адресате).

Длительность импульса генератора 42 и., соответственно, на выходах распределителей 33 и 34 достаточна для того, чтобы между блоками 29 и 30 распространились сигналы прямой и обратной волны и таким образом сформировался маршрут между q-м и г-м абонентами, С приходом сигнала обратной ролны в блок (источник) элемент И 49 вырабатывает сигнал Запись, который по цепи 16 поступает в уст- ройство 4 управления обменом; в г-ю ячейку блока 20 по шине 17 передается и записывается код сформированного маршрута. По заднему фронту импульса с элемента И 44 формирователь 50 вырабатывает сигнал, который приводит блоки 30.в исходное состояние, а с окончанием импульса на выходе состояния распределителя 34 (и на входе смены состояния) устанавливает в нуль его триггер с номером г. Поэтому следуюшдй сигнал на входе стробирования распределителя 34 вызывает появление импульса на новом выходе состояния с номером s и формирование маршрута между q-м и s-м абонентами. Когда все триггеры распределителя 34 окажутся в состоянии О, это означает, что все необходи- ьые маршруты для q-ro абонента-источника сформированы и можно переходить к формированию маршрутов дпя следующего абонента-источника. Сигнал с выхода окончания распределителя 34 через элемент И поступает на вход смены состояния распределителя 33 и устанавливает в О триггер 6, В течение рассмотренного цикла на входах настройки распределителя 34 информация появляется неоднократно, од816

нако заносится она только в начале цикла, а повторную запись блокирует дешифратор нуля в распределителе 34, что предотвраР1ает зацикливание.

Когда все обходные маршруты сформированы, триггеры 46 оказываются в состоянии О, дешифратор 48 нуля формирует сигнал, триггер 41 устанавливается в О, что вызывает останов генератора 42, Система готова к гродолжению нормальной работы.

Процесс формирования маршрута поясняется на фиг. 9, где показаны абонентские (29 и 29) и маршрутные (, 30% 30S 30 и 30) блоки, соединенные линиями прямой и обратной волны. Пусть обнаружен отказ инФормационной шины 3, соединяющей коммутаторы 1 и 1 и обеспечивающей передачу информации вправо. Тогда сигнал на линии 12 индикации отказа запрещает распространение прямой волны между блоками 30 и 30, что отмечено на фиг. 9 знаком, х. Пусть настроечная информация собрана и производится форьдарование маршрута между абонентами 2 и 2, т.е, сигналы от

распределителей 33 и 34 подань на вход пуска блока 2 и на вход останова блока 29. От блока 29 начинает распространяться фронт прямой волны: П.,П, П, П, Пу..В каждом блоке 30 осуществляется задержка фронта, по которой можно судить о длине пути к источнику. Например, в блок 30 сигналы прямой волны поступают слева и сверху, но более ранний приход сигнала слева позволяет зафискировать это направление кратчайшего пути к источнику, В блок 30 сигналы прямой волны поступают с двух направлений одновременно, поэтому приоритетная

схема 54 производит выбор одного из них (например, влево), По сле прихода в блок 29 прямой волны, от него начинает распространяться обратная волна: О, О,, Ог,0з, 0, Of. Она распространяется по пути, определ енному маршрутными блоками при прохождении п;рямой волны. Поскольку прямая волна не может пройти напрямик между блоками ЗО и 30 из-за блокирующего

сигнала на линии 12, то и обратная волна между указанными блоками не пройдет. Таким образом, между блоками 29 и 29 будет найден кратчайший маршрут, не включаюший линию, кото17 3

рая соответствует отказавшей информационной шине.

Формула изобретения

Система коммутации, содержащая М коммутаторов и М блоков управления коммутаторами, N устройств управлени обменом, Q блоков контроля, блок опроса, устройство определения маршрутов, m информационных входов-выходов всех коммутаторов (,) являются соответствующими информационными вхо- дам и-выходами систе№1, подключаемые к N абонентам (Q-m) информационных входов-выходов коммутаторов соединены между собой, входа управления М коммутаторов подключены к выходам М блоков управления коммутаторами соответственно, входы которых через ши ну управления соединены с входами- выходами управления N устройств управления обменом соответственно, входы адреса и запроса каждого из N устройств управления обменом являются п-ми (, N) входами адреса и запроса системы соответственно, информационные входы Q блоков контроля подключены к соответствующим О, информационным шинам системы, выходы блоков контроля через соответствующие линии индикации отказов подключены к входам сигнализации устройства определения маршрутов соответственно, вход и выход блока-опроса подключены к выходу опроса К-го и входу опроса первого устройств управления обменом соответственно, выход опроса k-ro (, N-1) устройства управления обменом подключен к входу опроса k+l- го устройства управления обменом, выходы управления записи устройства определения маршрутов соединены с одноименными входами устройств управления обменом, адресный выход записи и выход кода маршрута устройства определения маршрутов подключены к одноименным входам устройств управлени обменом, при этом устройство управления обменом содержит блок памяти маршрутов, схему сравнения, группу элементов И, элемент И, триггер, элемент задержки, причем вход управления записью, адресный вход записи и вход кода маршрута устройства управления обменом являются одноименными входами блока памяти маршрутов, выход которого подктгючен к первому информационному входу схемы сравнения

7ДД818

и к первому входу элементов И группы, выходы которых и второй информационный вход схемы сравнения соединены с входом-выходом управления устрой ства управления обменом,выход схемы сравнения подключен к входу установки триггера,выход которого соединен с вторыми входам элементов И группы, вход запроса Устройства управления обмеW ном подключен к первому входу элемента И и к инверсному входу сброса триггера, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента И, вход опроса устройства управления обменом

15 подключен к второму входу элемента И и через элемент задержки - к выходу опроса устройства управления обменом, а устройство определения маршрутов содержит К блоков имитации абонентов 20 и М блоков имитации коммутаторов,

счетчик, дешифратор, группу одновиб- раторов, элемент ИЛИ, триггер разре- П1ения генерации и генератор импульсов, первый и второй входы-выходы

25 i-ro блока имитации абонента (,N) подключены через линии прямой-и обратной волны к первому и второму входу-выходу i-ro блока имитации коммутатора соответственно, остальные вхо30 д151-выходь М блоков имитации коммутатора соединены через соответствующие линии прямой и обратной волны между собой, информационные входы устройства определения марп1рутов соединены с

35 первыми входами соответствующих входов имитации абонента и коммутатора и через группу одновибраторов - с входами элем:ента ИЛИ, первые выходы блоков имитации абонента и .коммута40 тора образуют выход маршрута обмена устройства определения маршрутов, выход элемента ИЛИ подключен к входу начальной установки счетчика и триггера разрешения генерации, выход ко45 торого подключен к входу запуска генератора импульсов, выходы счетчика подключены к входам депгифратора, отличаю тем, что, с целью уменьшения времени восстанов50 пения системы, выходы блоков контроля соединены через линии индикации отказов с входами сигнализации устройств управления обменом, управляющий выход чтения и адресный выход

55 чтения устройства определения маршрутов подключены к одноименным входам устройств управления обменом, а входы настройки устройства определения маршрутов соединены с соответст19

вующими выходами устройств управления обменом, при этом в каждое устройство управления обменом введены мультиплексор, элемент ИЛИ и группа элементов И-ИЛЙ, причем вход управления мультиплексора и первый вход элемента ИЛИ подключены к управляющему входу чтения устройства управления обменом, первый информационный вход мультиплексора подключен к адресному входу чтения устройства управления обменом, а второй информационный вход мультиплексора подключе к входу адреса устройства управления

обменбм, выход мультиплексора подклю- }5 лителя импульсов и с информационными

чей к адресному входу блока памяти маршрутов, а выход элемента ИЛИ соединен с входом чтения блока памяти маршрутов, выход которого подключен к вторым информационным входам элементов И-ИЛИ группы, вторые информационные входы которых подключены к соответствующим входам сигнализации устройства управления обменом, а вывходами сдвиговых регистров соответственно, выходы первого распределителя импульсов соединены с первыми входами элементов И группы, с входами 20 управления мультиплексора и входами пуска блоков имитации абонентов, выход признака окончания цикла первого распределителя импульсов соединен с входом сброса триггера разрешения ге- ходы элементов И-ИЛИ группы соедине- 25 нерации, входы смены состояния перво- ны с выходами настройки устройства го распределителя импульсов соедине- управления обменом, кроме того, в ны с выходами элементов И группы, устройство определения маршрутов вве- вторые входы которых подключены к дены два распределителя импульсов, выходу признака окончания цикла вто- N сдвиговых регистров, мультиплексор,30 рого распределителя импульсов, выхо- шифратор, два элемента И, группа из N элементов И, формирователь импульса сброса, причем выход генератора импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, выхо- s ды счетчика соединены с адресным выходом чтения устройства определения маршрутов, а выход.дешифратора соединен с вторым входом первого элеменды сдвиговых регистров соединены с информа1и1онными входами мультиплексора, выход которого подключен к входам настройки второго распределителя импульсов, выходы которого соединены с входами останова блоков имитации абонентов и с входами шифратора, выход которого является адресным выходом записи устройства определения

та И и с вторым инверсным входом вто-40 маршрутов.

н

20

W

рого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, с управляющим выходом чтения устройства определения маршрутов и с входами сдвига сдвиговых регистров, выход первого элемента И подключен к входам стробирования первого и второго рас- пределителей импульсов и к входу формирователя импульса сброса, выход которого подключен к входам начальной установки всех блоков имитации коммутаторов, входы настройки устройства определения маршрутов соединены с входами настройки первого распредевходами сдвиговых регистров соответственно, выходы первого распределителя импульсов соединены с первыми входами элементов И группы, с входами управления мультиплексора и входами пуска блоков имитации абонентов, выход признака окончания цикла первого распределителя импульсов соединен с входом сброса триггера разрешения ге- нерации, входы смены состояния перво го распределителя импульсов соедине- ны с выходами элементов И группы, вторые входы которых подключены к выходу признака окончания цикла вто- рого распределителя импульсов, выхо-

ды сдвиговых регистров соединены с информа1и1онными входами мультиплексора, выход которого подключен к входам настройки второго распределителя импульсов, выходы которого соединены с входами останова блоков имитации абонентов и с входами шифратора, выход которого является адресным выходом записи устройства определения

w и

Q3i/e.2

Cvcme a fOfi fymat(t/u

,

T, 1

фигЗ

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - уменьшение времени восстановления. Система коммутации содержит коммутаторы 1,соединенные между собой и с абонентами 2 информационными шинами 3, устройства управления обменом, подключенные к линиям 5 управления и связанные между собой линией 6 опроса, в разрыв которой включен блок 7 опроса. Абоненты соединены с устройствами 4 шинами 8 адреса абонента и цепями 9 запроса. Блоки Ю управления коммутаторами 1 подключены к линиям 5. Сущность изобретения Состоит в подключении блоков 11 контроля линиями 12 индикации отказов к устройствам 4 управления обменом и устройству определения маршрутов. 9 ил. б (Л со VI 4 4 00

Л

рт35 (

V/V

(fJuf.ff

63

yi

: f

60

&3

61

slr

фив. 6

Ю

65

Ь

,f-p

65

u/

№П101

Редактор А. Маковская

Составитель В., Сычев Техред В.Кадар

Заказ.2425/44Тираж 6/2Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д„ V5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.Э

Корректор В. Бутяга