Система коммутации Советский патент 1988 года по МПК G06F15/163 

Од

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении системы обмена информацией между ЭВМ или между функ циональными модулями многопроцессорных вычислительных комплексов ,

Цель изобретения - увеличение про пускной способности системы,

На фиг, 1 представлена структурная схема системы коммутации; на фиг. 2 - функциональная.схема устрой ства управления обменом; на фиг, 3 функциональная схема блока выдачи маршрута; на фиг. 4 - функциональная схема приоритетной схемы; на фиг. 5 схема сравнения; на фиг. 6 функцио нальная схема коммутатора

Система коммутации (фиг. 1) содер жит М коммутаторов , Н абонентов-2, Р информационных шин 3, линии 4 здп- роса на обмен, адресные шины 5, Н устройств 6 управления обменом, линию 7 опроса, блок 8 опроса, линии 9 управления, L блоков 10 выдачи маршрута, группу 11 элементов ИЛИ, прит оритетную схему.12, кодовую шину 13, шину 14 запрета, шину.15 занесения, приоритетные линии 16 линии 17 занесения, линии 18 доступности маршру тов, линии 19 выбора.

Каждое устройство 6 управления обменом (фиг. 2) содержит блок 20 памяти маршрутов, элемент ИЛИ 21, первую группу 22 элементов И, схему 23 сравнения, вторую группу 24 элементов И, триггер 25, третью группу 26 элементов, элемент 27 задержки.

Каждый блок 10 выдачи маршрута (фиг. 3) содержит элемент 28 задержки, регистр 29, группу 30 элементов И, -схему 31 сравнения, группу 32 зле ментов ИЛИ.

Приоритетная схема 12 (фиг. 4) содержит узел 33 приоритета, группу 34 элементов НЕ и группу 35 элементов И

Каждая схема 31 сравнения (фиг, 5 содержит Р двухвходовых элемент ов И 369 элемент ИЛИ-НЕ 37 на Р входов и элемент ИЛИ-НЕ 38 на (Р + 1) вход.

Каждый коммутатор 1 (фиг. 6) содержит элементы И 39 с прямым и инверсным выходами и группы 40 элементов И-Ш1И.

Система коммутации функционирует следующим образом.

Для организации объема абонент- инициатор выставляет код адреса абонента-получателя на адресную шину 5

и возбуждает одну из линий 4 запроса на обмен в соответствии с приоритетом генерируемого запроса. Блок 20 памяти маршрутов, закрепленньй за абонен- том-инициатором устройства 6 управления обменом, получив адрес абонента-получателя, устанавливает на своих выходах код маршрута. С приходом импуль Q са по линии 7 опроса код маршрута и сигнал запроса на обмен с помощью групп 22 и 24 элементов И передаются на Ешну 15 занесения и одну из приоритетных линий 16 в соответствии

15 с приоритетом запроса. Код маршрута становится,доступным всем блокам 10 выдачи маршрута. Однако прием кода осуществлен лишь в один блок 10, определяемый сигналом на одной из линий 1 7

20 занесения, возбуждение которого осуществляет группа 11 элементов ИЛИ. По сигналу на линии I7 код маршрута записывается в регистр 29 выбранного блока 10 выдачи маршрута, С выхода ре25 регистра 29 код маршрута поступает на схему 31 сравнения, где определяется его занятость с учетом кода на шине 14 запрета. Если маршрут свободен, то на выходе схемы 31 формиру- 3Q ется сигнал логической единицы, который по соответствующей линии 18 доступности маршрутов поступает на вход приоритетной схемы 12. В общем случае линии 18 одновременно могут возбудить несколько блоков 10 Схема 2 определяет наиболее приоритетный запрос, поступивший .на ее вход, и возбуждает единственный выход, сигнал с которого по одноименной линии

Q поступает в блок 10, В этом блоке сигнал линии 19 открывает группу 30 элементов И, в результате чего код маршрута из регистра 29 переписывает-, ся на кодовую шину 13 и становится доступныь1 всем устройствам б-управления обменом, поступая на вторые входы схемы 23 сравнения каждого устройства 6. Схемы 23 сравнивают поступивший код с кодом считанным иэ блока 20 памяти маршрутов, В ре- зультате сравнения только одна схема 23 опознает маршрут и формирует на своем выходе сигнал логической еди- , ницы. Этот сигнал устанавливает триггер 25 в единичное состояние, что

- является признаком захвата маршрута.

Сигнал с прямого выхода триггера 25 открьшает группу 26 элементов И, код маршрута из блока 20 памяти перепи35

сывается на линии 9 управления. Возбуждение линий 9 приводит к срабатыванию коммутаторов 1, инцидентных шинам 3, составляющих данный маршрут, и в результате - к установлению соединения между абонентами 2 инициатором и получателем. По истечении времени, необходимого для установления соединения, сигнал линии 19 посредством элемента 28 задержки сбрасывает регистр 29, освобождая его для приема следующего кода. Снятие абонентом-инициатором сигнала запроса по окончании обмена приводит к сбросу триггера 25 и разрушению установленного соединения.

Сигнал на линии 7 опроса задерживается элементом 27 задержки в устройстве 6 управления обменом на время, необходимое для выявления занятости маршрута и его захвата в случае, когда маршрут свободен, после чего передается следующему устройству 6. Все описанные действия вновь повторяются.

В случае, если схема сравнения блока 10 выдачи маршрута обнаружила занятость маршрута, линия 18 не возбуждается и регистр 29 не сбрасывается. Содержимое регистра 29 дизъюнктивно накладывается на код шины 14 запрета в группе 32 элементов ИЛИ и передается в соседний справа блок 10 запрещая менее приоритетному запросу захватывать те информационные шины 3, на которые претендует запрос, код маршрута которого записан в данном (более приоритетном) блоке 10.

Пробегая остальные устройства 6 управления обменом импульс на линии 7 опроса каждый раз переписывает на шину 15 занесения код маршрута, если в соответствующем устройстве 6 зафиксирован запрос на обмен от закрепленного абонента. При этом менее (более) приоритетные по отношению к .данному запросы записывают коды свои маршрутов в менее (более) приоритетные блоки 10. Запрос равного с данным приоритетом замещает в блоке 10 код маршрута новым кодом.

Таким образом, записанный в регистр 29 код маршрута может находиться в нем либо в течение времени, требуемом для захвата маршрута (когда маршрут свободен), либо в течение цикла опроса всех устройств 6 управления обменом (когда всех

0

5

0

5

5

0

5

0

5

0

сстальных устройств 6 имеют отличный от данного приоритет), либо до момента считывания из какого-либо устройства 6 запроса того же приоритета. Однако всякий раз с приходом импульса по линии 7 опроса код данного маршрута заносится в выбранный блок 10, Такое циклическое занесение кода .маршрута в блок 10 повторяется, пока не выполнены все условия захвата маршрута. Как только захват маршрута происходит, т.е. триггер 25 устройства 6 управления обменом устанавливается в единицу, сигнал с инверсного выхода триггера 25 закрывает группы 22 и 24 элементов И и запрещает выдачу в блоки 10 кода маршрута.

Поскольку моменты времени разрушения установленных соединений не синхронизированы, то динамика смены состояний линий 9 управления, а следовательно, и шины 14 запрета может быть произвольной, поэтому возможны ситуации, когда в процессе установления соединения по данному запросу оказались выполненньми условия захвата по более приоритетному запросу, чей код маршрута уже записан в одном из блоков 10. С целью исключения взаимных помех запросы, возникающие на линиях 18 доступности маршрутов, имеют относительные приоритеты, что обеспечивается приоритетной схемой. Схема 12, возбудив один из выходов, поддерживает на нем сигнал логической едини1у 1, пока не окончится про- - цесс захвата маршрута, что индуцируется снятием сигнала на выходе схемы 31 сравнения соответствующего блока 10. Снятие сигнала происходит, как только код маршрута не переписан на линии 9 управления, а следовательно, и шину 14 запрета.

Формула изобретения

Система коммутации, содержащая М коммутаторов, блок опроса, приоритетную схему,vH устройств управления обменом, вход адреса и вход запроса каждого из которых-являются Н-м входом адреса.и Н-м входом запроса системы, где Н - номер соответствующего абонента, первые информационные входы-выходы Н из М (Н М) коммутаторов являются т-ми (т 1,...Н) информационными входами-выходами системы, остальные информационные входы-выходы

М коммутаторов соединены между собой, выходы управления Н устройств управления обменом поразрядно объединены и подключены через шину управления к входам управления М коммутаторов, вход и выход блока опроса подключены к выходу опроса Н-го и входу опроса . первого устройств управленияобме ном соответственно, выход опроса К-го (К 1, Н 1) устройства управления обменом подключен к входу опроса (К + 1)то устройства управления обменом, каждое устройство управления обменом содержит блок памяти маршрутов, схему сравнения, триггер, первую группу элементов И, элемент задержки, причем адресный вход устройства управ- ления обменом соединен .с входом адреса, блока памяти маршрутов, разряды выхода которого соединены с соответствующими разрядами первого входа схемы сравнения и первыми входами элементов И первой группы, выходы которых образуют выход управления устройства управления обменом, выход признака ра- венства схемы сравнения подключен к установочному входу триггера, прямой выход которого соединен с вторыми. входами элементов И первой группы, вход опроса устройства управления об- меном сосединен с входом элемента зедержки, выход которого является вы- ходом опроса устройства управления обменом, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пропускной способности, в нее введены L блоков выдачи маршрута и группа элементов ИЛИ, при этом выход кода маршрута каждого устройства упра:вления обменом соединен через шину занесения с одноименными входами всех блоков выдачи маршрута, выходы кода выбранного маршрута которых, соединены с одноименными входами всех устройств управления обменомJ выходы управления Н устройств управления обменом поразрядно объединены и подключены к входу запрета первого блока выдачи маршрута, выход запрета 1-го блока выдачи маршрута (1 1,,,. L - I) подключен к входу запрета ( + 1)-го блока выдачи маршрута, выходы приоритета каждого устройства управления обменом соединены с входами соответствующего элемента ИЛИ группы, выходы которых подключены к входам приоритета соответствующих блоков выдачи маршрута, выход признака лос

5

0

тупности маршрута каждого блока выдачи маршрута соединен с соответствующим входом приоритетной схемы, выходы которой соединены с входами выбора соответствующих блоков выдачи маршрута, причем каждый блок выдачи маршрута содержит элемент задержки, регистр, группу элементов И, схему сравнения, группу элементов ИЛИ, причем вход кода маршрута блока выдачи маршрута соединен с информационным входом регистра, разряды выхода которого подключены к первым входам соответствующих элементов И группы и элементов ИЛИ группы и-к разрядам первого вхбда схемы сравнения, вход приоритета блока выдачи маршрута соединен с входом синхронизации реги стра и стробирующим входом схемы сравнения, выход которой является выходом признака доступности маршрута блока выдачи маршрута, вход выбора блока выдачи маршрута подключен к 5 вторым входам элементов И группы и через элемент задержки соединен с входом сброса регистра, разряды входа запрера блока вьвдачи маршрута подключены к разрядам второго входа схемы сравнения и вторым входам элементов ИЛИ группы, которых образуют выход запрета блока выдачи маршрута, выходы элементов И группы образуют выход кода выбранного маршрута блока выдачи маршрута, а в каждое устройство управления обменом введены элемент ИЛИ и две группы элементов И, причем разряды входа запроса устройства управления обменом подключены к входам элемента ШШ и к первым входам элементов И третьей группы, выходы которых являются выходами приоритета устройства управления обменом, выход элемента ИЛИ соединен с входом сброса триггера, инверсный выход которого соединен с третьими входами элементов И второй и третьей групп, разряды выхода блока памяти маршрутов соединены с первыми входами элемента И второй группы, выходы которых образуют выход кода маршрута устройства управления обменом, вход опроса которого соединен с вторыми входами элементов И, второй и третьей групп, вход кода выбранного маршрута устройства управления обменом соединен с вторым входом схемы сравнения .

0

5

0

5

0

5

Фив. 2

Изобретение относится к вычислительной технике и решает задачу пЬвы- шения пропускной способности систем коммутации за счет уменьшения времени реакции на низкоприоритетные запросы. Система коммутации содержит коммутатор 1, соединенные между собой и с абонентами 2 информационными шинами 3, устройства 6 управления обменом, связанные с абонентами 2 линиями 4 запроса на обмен и адресными шинами 5, между собой - линией 7 опроса, а с коммутаторами 1 - линиями 9 управления. В систему введены блоки 10 выдачи марп рутов по числу возможных приоритетов запросов, связанные с приоритетной схемой 12 и с устройствами 6 управления обменом, что позволяет выполнять процедуру установления соединения по низкоприоритетным запросам при наличии необслуженных высокоприоритетных запросов в случае, когда их маршруты не содержат общих информационных шин. 6 ил. § сл

/5 J7

Фиг.З

IS

J9

Фие. 5

Фиг. 6