Ячейка коммутационной системы Советский патент 1990 года по МПК G06F15/177 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования при построении коммутационных систем вычислительных струк- тур с распределенным управлением.

Цель изобретения - повышение пропускной способности системы за счет установления связей наименьшей длины между приемниками и источниками инфор мации.

На чертеже приведена функциональная схема ячейки.

Ячейка содержит первые блоки 1 коммутации, вторые блоки 2 коммутации. Ячейка имеет входы 3 сигнала поиска, выходы k сигнала фиксации, информационные 5 входы, выходы 6 сигнала поиска, входы 7 сигнала фиксации и информационные выходы 8,

Первый блок 1 коммутации содержит два элемента И 9 и 10 и шесть элементов И-НЕ 11-16. Первый блок 1 коммутации имеет вход 17 сигнала фиксации, выход 18 сигнала поиска, первый 19 и второй 20 входы сигнала поиска, первый 21 и второй 22 выходы сигнала фиксации, первый 23 и второй 2k информационные входы, информационный выход

25.

Второй 2 блок коммутации содержит два элемента И 26 и 27 и три элемен- та И-НЕ 28-30.

Блок 2 имеет информационный вход 31, выход 32 сигнала фиксации, первый 33 и второй 3 информационные выходы, первый 35 и второй 36 входы сигнала фиксации.

Ячейка работает следующим образом.

В исходном состоянии на входах 3 сигналов поиска, фиксации 7 и информа ционных 5 ячеек устанавливаются нулевые потенциалы. Пусть волны нулевых потенциалов достигли рассматриваемой ячейки по входам 3,7 и 5 независимо друг от друга. На выходах элементов И-НЕ 11 и 12 первого блока 1 коммутации устанавливаются единичные потенциалы, совпадение которых на входах третьего элемента И-НЕ 15 инициирует появление нулевого потенциала на выходе 18 сигнала поиска первого блока 1 коммутации. Достигнув первого блока 1 элемента m-й группы, нулевой потенциал появляется на всех выходах 6 сигнала поиска ячейки. Ретрансляция нулевого потенциала по цепям распространения сигнала фиксации происхо.-.

5

10

1520

25

дит несколько сложнее. На выходах элементов И-НЕ 28-29 второго блока 2 коммутации устанавливаются единичные потенциалы, совпадение которых на входах третьего элемента И-НЕ 30 инициирует появление нулевого потенциала на выходе 32 сигнала фиксации из данного второго блока 2 коммутации. Дости - нув второго блока 2 коммутации m-й группы, нулевой потенциал появляется на входе 17 сигнала фиксации первого блока 1 коммутации m-й группы. Далее че.рез элементы И 9 и 10 он вновь в ви- де нулевого потенциала появляется на выходах 21 и 22 сигнала фиксации первого блока 1 коммутации m-й группы. Достигнув первых блоков 1 коммутации первой группы, нулевой потенциал транслируется в смежные ячейки системы, В исходном состоянии коммутационная система является проводящей по цепям передачи информационных сигналов. Это происходит потому, что четвертый и пятый элементы И-НЕ 14 и 15 первых блоков 1 коммутации и элементы И 26 и 27 вторых блоков 2 коммутации получают единичные разрешающие потенциалы со стороны элементов И-ИЕ 28 и 29. Нулевые потенциалы, появившиеся на информационных входах 5 ячейки, инициируют единичные потенциалы на выходах элементов И-НЕ 1 и 15 данного первого блока 1 коммутации, совпадение которых на входах элемента И-ИЕ 16 инициирует появление нулевого потенциала на информационном выходе 25 данного первого блока 1 коммутации первой группы. Достигнув первого блока 1 коммутации m-й группы, нулевой потенциал появляется на информационном входе 31 второго блока 2 коммутации m-й группы. Пройдя элементы И 26 и 27 нулевой потенциал появляется на информа- 45 ционных выходах 33 и 3 данного вто- рого блока 2 коммутации. Достигнув вторых блоков 2 коммутации первой t группы,через их элементы И 26 и 27 он вновь в виде нулевого потенциала выводится из ячейки по выходам 8 в соответствии с графом связей ячеек.

Пусть один из коммутируемых абонентов системы перешел в возбужденное состояние. На входе 3 ячейки появляется единичный потенциал. Он появляется на входах первого элемента И-НЕ 11 или 12, связанного с кратчайшим направлением к приемнику первого блока 1 коммутации первой группы.На

30

35

40

50

55

.5 .-15

входах первого элемента И-НЕ 11 или 12 происходит совпадение единичных потенциалов, инициирующих на его выходе нулевой потенциал, который, инвертируясь элементом И-НЕ 13, вновь в виде единичного потенциала появляется на выходе 18 сигнала поиска данного первого блока коммутации.Дости - нув первого блока 1 коммутации FI-Й группы сигнал поиска захватывает его и вновь в виде единичного потенциала отправляется к смежным ячейкам. Происходит захват ячейки по кратчайшему направлению и расширение сферы поис- ка по выходным цепям.

Пусть к первому блоку 1 коммутации рассматриваемой ячейки сигнал поиска пришел одновременно по обоим входам 19 и 20, тогда на выходах элементов И-НЕ 11 и 12 стремятся установиться нулевые потенциалы, запрещая друг другу прием сигнала поиска. В результате гоночной борьбы один из этих

6

ничный потенциал, а на другом выходе, продолжает удерживаться нулевой по- тенциал. Сигнал фиксации по выходу 21 или 22 из данного блока 1 передается на вход 17 связанного с возбужденным полюсом блока 1 коммутации (га-1)-й группы, опрашивая его элементы И 9 и 10. В результате распространения по ячейке волны сигналов поиска образуется зависимый сигнальный путь между входом, принимающим сигнал пофиксации. Этот процесс повторяется от -ячейки к ячейке навстречу распространения волны сигнала поиска. По окончании переходных процессов абонент-источник получает сигнал фиксации, являющийся квитанцией на факт образования информационного канала с приоритет- HDIM абонентом-приемником. После этого по информационному 5 входу, связанному с ним, периферийной ячейки передает необходимую информацию после

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования при построении коммутационных систем вычислительных структур с распределенным управлением. Цель изобретения - повышение пропускной способности системы за счет установления связей наименьшей длины между приемниками и источниками информации. Поставленная цель достигается тем, что ячейка содержит первые 1 и вторые 2 блоки коммутации. Причем в процессе коммутации осуществляются автоматический поиск, фиксация, квитирование и передача информации по наикратчайшей линии связи между абонентами. 1 ил.

элементов, обладающий меньшей инерци- 25 довательным кодом.

онностью, подавив активность другого, подключится к приоритетному направлению. В любом случае блок коммутации выдает сигнал поиска во все направления по физическим связям. Гоночная борьба может развиваться в любой группе блоков ячейки. В результате распространения волны сигналов поиска строится дерево сигнальных путей с

корнем в возбужденном абоненте-источ- , блокам 1 коммутации образуется путь

нике и ветвями, оканчивающимися на входах всех абонентов-приемников, опрашивая их состояния. Расторможен-, ные абоненты-приемники по этим сигналам немедленно выставляют на входы 7 периферийных ячеек сигналы фиксации также в виде единичного потенциала. Достигнув рассматриваемой ячейки по нескольким направлениям в гоночной борьбе между элементами И-НЕ 28 и 29 вторых блоков 2 коммутации каждой группы, фиксируется единственный путь, связанный с приоритетным направлением. Происходит это аналогично случаю распространения сигнала поиска. С выхода 32 второго блока 2 коммутации m-й группы сигнал фиксации- вводится по входу 17 в первый блок 1 коммутации га-й группы, опрашивая его элементы И 9 и 10. На входах элемента И 9 или 10, принимающего сигнал поиска, имеет место совпадение единичных потенциалов и потому на выходе 21 или 22 сигнала фиксации появляется едипередачи информационного сигнала, ко пирующий путь приема сигнала поиска. С выхода первого блока 1 коммутации m-й группы информационный сигнал по

40 входу 31 вводится во второй блок 2 коммутации га-й группы. Элемент И 26 или 27 блока 2, принимающего сигнал фиксации, имеет разрешение в виде ед ничного потенциала по другому входу.

45 Поэтому через отпертый элемент И 26 или 27 информационный сигнал направляется на второй блок коммутации (т-1)-й группы. Ступень за ступенью информационный сигнал, повторяя путь

50 приема сигнала фиксации от приоритет ного абонента-источника, выдается в смежную ячейку или принимающий або нент. В любом случае абонент-приемни приняв информацию, снимает сигнал фи

55 сации.На этом цикл связи оканчиваетс Частыми могут быть ситуации, когд .одновременно возбуждаются два и боле абонентов-источников. В результате г ночной борьбы в цепях распространени

Пусть информационный сигнал достиг рассматриваемой ячейки по одному из входов 23 или 24 данного первого блока 1 коммутации первой группы.Инвер- тируясь элементом И-НЕ 1k или 15 и элементом И-НЕ 16, он по входу 23 или 2k вводится в первый блок 1 коммутации второй группы и т.д. Так до m-й группы включительно по первым

передачи информационного сигнала, копирующий путь приема сигнала поиска. С выхода первого блока 1 коммутации m-й группы информационный сигнал по

входу 31 вводится во второй блок 2 коммутации га-й группы. Элемент И 26 или 27 блока 2, принимающего сигнал фиксации, имеет разрешение в виде единичного потенциала по другому входу.

Поэтому через отпертый элемент И 26 или 27 информационный сигнал направляется на второй блок коммутации (т-1)-й группы. Ступень за ступенью информационный сигнал, повторяя путь

приема сигнала фиксации от приоритетного абонента-источника, выдается в смежную ячейку или принимающий абонент. В любом случае абонент-приемник, приняв информацию, снимает сигнал фиксации.На этом цикл связи оканчивается. Частыми могут быть ситуации, когда . .одновременно возбуждаются два и более абонентов-источников. В результате гоночной борьбы в цепях распространения

сигналов поиска происходит жайших расторможенных абонентов-приемников. Причем источники информации, захватившие приемники, получают квитанции в виде сигналов фиксации и могут одновременно передать свою информацию. После передачи информации источники снимают свои сигналы поиска. Ячейки переориентируют свои состояния JQ включения на обслуживание оставшихся возбужденных источников.

Формула изобретения

Ячейка коммутационной системы, содержащая m групп первых блоков коммутации, i-я группа (,111) содержит 2т ( первых блоков коммутации, первый и второй входы сигнала поиска j-ro первого блока коммутации 1-й труп пы (где j 1, )подключены к выходам сигнала поиска соответственно первого и второго из j-й пары первых

захват бли- способности системы за счет установления связей наименьшей длины между приемниками и источниками информации, ячейка содержит m групп вторых блоков коммутации, i-я группа (где i 1 ,m) содержит 2m вторых блоков коммутации, первый и второй информационные входы j-ro первого блока коммутации i-й группы (где j 1,). подключены к информационным входам соответственно первого и второго из j-й пары первых блоков коммутации (i- -1)-й группы, информационные входы первых блоков коммутации первой группы являются соответствующими информационными входами ячейки, первый и второй информационные выходы j-ro второго блока коммутации 1-й группы (где j 1,2m ) подключены к информационным входам соответственно первого и второго из j-й пары вторых блоков коммутации (1-1)-й группы,первый и второй входы сигнала фиксации

15

20

блоков коммутации (i-й)-и группы, пер-25 j-ro второго блока коммутации 1-й

вый и второй выходы сигнала фиксации j-ro первого блока коммутации 1-й группы подключены к входам сигнала фиксации соответственно первого и второго из j-й пары первых блоков коммутации (1-1)-й группы, входы CHI- нала поиска и выходы сигнала фиксации первых блоков коммутации первой группы являются соответственно входами сигнала поиска и выходами сигнала фиксации ячейки, причем первый блок коммутации содержит два элемента И и три элемента И-НЕ, первые входы элементов И подключены к входу сигнала фиксации первого блока коммутации, второй вход первого элемента И подключен к первому входу первого И-НЕ, выходу второго элемента И-НЕ и к первому входу третьего элемента И-НЕ, второй вход второго элемента И подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, выходу первого элемента И-НЕ и ко второму входу третьего элемента И-НЕ, выход которого является выходом сигнала поиска первого блока коммутации, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ являются соответственно первым и вторым входами сигнала поиска первого блока коммутации, выходы первого и- второго элементов И являются соответственно первым и вторым вцходами сигнала фиксации первого блока коммутации, отличающаяся тем, что, с целью повышения пропускной

30

35

40

45

50

55

группы подключены к выходам сигнала фиксации соответственно первого и второго из j-й пары вторых блоков коммутации (1-1)-й группы, выход сигнала поиска первого блока коммутации т-й группы подключен ко всем выходам сигнала поиска ячейки информационный выход первого блока коммутации m-й группы подключен к информационному входу второго блока коммутации m-й группы, выход сигнала фиксации второго блока коммутации m-й группы подключен ко входу сигнала фиксации первого блока коммутации m-й группы, входы сигнала фиксации и информационные выходы вторых блоков коммутации первой группы являются соответственно входами CHI- нала фиксации и информационными выходами ячейки, а в первый блок коммутации введены четвертый, пятый и шестой элементы И-НЕ, причем первые входы четвертого и пятого элементов И-НЕ являются соответственно первым и вторым информационными входами первого блока коммутации, вторые входы четвертого и пятого элементов И-НЕ подключены соответственно к выходам второго и первого элементов И-НЕ, выходы четвертого и пятого элементов И-НЕ подключены к входам шестого элемента И-НЕ, выход которого является информационным выходом первого блока коммутации, а второй блок коммутации содержит два элемента И и три элемента

0

5

0

5

0

5

группы подключены к выходам сигнала фиксации соответственно первого и второго из j-й пары вторых блоков коммутации (1-1)-й группы, выход сигнала поиска первого блока коммутации т-й группы подключен ко всем выходам сигнала поиска ячейки информационный выход первого блока коммутации m-й группы подключен к информационному входу второго блока коммутации m-й группы, выход сигнала фиксации второго блока коммутации m-й группы подключен ко входу сигнала фиксации первого блока коммутации m-й группы, входы сигнала фиксации и информационные выходы вторых блоков коммутации первой группы являются соответственно входами CHI- нала фиксации и информационными выходами ячейки, а в первый блок коммутации введены четвертый, пятый и шестой элементы И-НЕ, причем первые входы четвертого и пятого элементов И-НЕ являются соответственно первым и вторым информационными входами первого блока коммутации, вторые входы четвертого и пятого элементов И-НЕ подключены соответственно к выходам второго и первого элементов И-НЕ, выходы четвертого и пятого элементов И-НЕ подключены к входам шестого элемента И-НЕ, выход которого является информационным выходом первого блока коммутации, а второй блок коммутации содержит два элемента И и три элемента

91559336Ю

И-НЕ, причем во втором блоке коммута-, и второму входу третьего элемен

ции первые входы первого и второгота И-НЕ, выход которого является

элементов И подключены к информацией-выходом сигнала Фиксации второго блоному входу второго блока коммутации, 5ка коммутации, выходы первого и втовторой вход первого элемента И подклю-рого элементов И являются соответстчен к первому входу первого элементавенно первым и вторым информационными

И-НЕ, выходу второго элемента И-НЕ ивыходами второго блока коммутации, первому входу третьего элемента И-НЕ,вторые входы первого и второго элевторой вход второго элемента И под- юментов И-НЕ являются соответственно

ключей к первому входу второго эле-первым и вторым входами сигнала фикмента И-НЕ, выходу первого элементасации второго блока коммутации.