Коммутационная сеть Советский патент 1988 года по МПК G06F7/00 

Wn ::«

4 t4 CD

W,

.t

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах преимущественно с параллельной обработкой информации.

Целью изобретения является повышение быстродействия сети при выполнении линейных сдвигов.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - коммутационный элемент, вариант; на фиг.З - функциональная схема на 8 входов и состояние коммутационных элементов для сдвига входного кода на пять позиций вправо, а также преобразователь кода Джоксона (ПКД), варианты.

Структурная схема для сети на N входов (), представленная на фиг.1, содержит п ярусов из коммутаторов 1, информационные входы и выходы которых соединены по правилу соединения n-Cube сети, и п-1 ПКД 2.

I

На фиг.2 слева показано, как соединены входы и выходы коммутатора 1 при различных значениях управляющего сигнала, а справа - вариант реализации коммутатора 1 на обычных мультиплексорах (микросхема К 155 КП 2). На фиг.З, показаны состояния коммутаторов 1 при коде сдвига 101,j (5 ,5), элементы И 3, элемент ИЛИ 4 и сумматора 5 по модулю два.

Устройство работает следующим образ ом.

Пусть . Рассмотрим матрицы управляющих сигналов для всех сдвигов для сети с восемью входами.

Сдвиг О Сдвиг 1 Сдвиг 2 Сдвиг 3

Сдвиг 4 Сдвиг 5 Сдвиг 6 Сдвиг 7 Ярус Ярус Ярус 012 012 012

Каящый столбец матрицы представляет собой значения управляющих сигналов на 2 коммутирующих элементах соответствующего яруса сети. В каждой паре управляющих сигналов первого яруса значения разрядов меняются в соответствии с кодом Джонсона (2): 00, 01, IT, 10. Для второго яруса четверки также предствляют собой код Джонсона (0000, 0001, 0011, 0111, 1111, 1110, 1100, 1000).

Таким образом, используя ПКД, можно построить сеть для линейных циклических сдвигов входного кода на любое число разрядов. Данная сеть допускает и выполнение диадных сдвигов. Для этого необходимо сделать одинаковыми все управляющие сигналы яруса. Так как эта задача тривиальная, то в дальнейшем будем рассматривать только линейные циклические сдвиги.

ПКД может быть реализован на базе счетчиков Джонсона или на комбинационной логической схеме.

В данном устройстве ПКД реализован комбинационно. Обозначим через X разряды входного, а через у - разряды выходного кода.

Рассмотрим соединительную сеть- на восемь входов. Можно для ЖД первого яруса записать

5

У

1

у; X, © х.

и для ПКД второго яруса

УЗ х-г;

у| xj ® х,Хо;

у xi ® X, ;

У Xi ©(Х, V Xj).

Рассмотрим работу предлагаемой се- ти на примере сдвига входного вектора на пять позиций вправо. Код сдвига (101)2подается на шину кода сдви- га.

Формируются управляющие сигналы

у; 0; У 1;

у 1; yj i;:yV 1; y о.

Все клйючевые элементы включены, как показано на фиг.З, и входной код

оказывается сдвинутым на пять разрядов вправо.

Формула изобретения

Коммутационная сеть, содержащая п

ярусов коммутаторов, информационные входы и выходы коммутаторов соединены по правилам n-Cube сети, отличающаяся тем, что, с целью повьппения быстродействия при выполнении линейных сдвигов, в него введены п-1 преобразователей кода Джонсона,

причем К-й ярус содержит 2 групп коммутаторов (где К 1, п - номер яруса), управляющие входы коммутаторов первого яруса подключены к мпад- шему разряду входа кода сдвига сети, управляющие входы коммутаторов М-й группы К-го яруса (,2 - номер группы) подключены к М-му выходу Р-го преобразователя кода Джонсона (,. Р / 1), разряды информационного входа которого подключены к К младшим разрядам входа кода сдвига сети.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение в параллельных вычислительных системах, например, для связи процессорных элементов с блоками памяти. Цель изобретения - повышение быстродействия при выполнении линейных сдвигов. Изобретение позволяет : производить за один такт сдвиг вход-, ного слова на произвольное число позиций . Это достигается за счет того, что в схему, состоящую из -п ярусов коммутаторов 1, информационные входы и выходы которых соединены по правилу соединения n-Cube сети, введены на каждый ярус преобразователи ко-; да Джонсона (ПКД) 2, которые формируют управляющие сигналы на коммутационные элементы яруса. Входы каждого из ПКД соединены с К + 1 младшими разрядами шины кода сдвига, где К - номе:р яруса. 3 ил. О) С

Т

о

W;

&

Wr

Фиг.2

; .J