Система коммутации устройств обработки информации Советский патент 1993 года по МПК G06F15/16 

ел

С

00

о ю со о ю

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении системы обмена данными между ЭВМ или между модулями многопроцессорных вычислительных комплексов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы за счет обеспечения обслуживания запросов на обмен с абсолютными приоритетами.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы, на фиг. 2 - функциональная схема устройства управления обменом.

Система коммутации устройств обработки информации (фиг. 1 содержит М ком- мутаторов 1, N устройств обработки информации - абонентов 2, Q информационных шин 3, N адресных шин 4, N шин 5 запроса на обмен, N устройств б управления обменом, линию 7 опроса, узел 8 опроса, шину 9 управления, шину 10 приоритетов, шину 11 прерывания, шину 12-восстановле- ния.

Каждое устройство 6 управления обменом (фиг. 2) содержит блок 13 постоянно памяти маршрутов, схему 14 сравнения кодов маршрутов, схему 15 сравнения приоритетов, элемент 16 развязки,, элемент 17 ИЛИ, триггер 18 маршрута, узел 19 формирования сигналов прерывания, триггер 20 прерывания, узел 21 формирования сигналов восстановления, первую группу 22 элементов И, дешифратор 23 адреса абонента, вторую группу 24 элементов И, третью группу 25 элементов j И, элемент 26 задержки.

Система коммутации функционирует следующим образом.

Для организации обмена абонент-инициатор выставляет код адреса абонента- получателя на адресную шину 4 и возбуждает одну из линий шины 5 запроса на обмен в соответствии с приоритетом генерируемого запроса.

Блок 13 постоянной памяти маршрутов закрепленного за абонентом-инициатором устройства 6 управления обменом, получив код адреса абонента-получателя, устанавливает на своих выходах код маршрута, который поступает на первую группу входов схемы 14 сравнения кодов маршрутов и первые входы первой группы 22 элементов И. Одновременно дешифратор 23 адреса возбуждает один из первых входов второй и третьей групп элементов И.

Сигнал логической единицы на одной из линий шины 5 запроса на обмен поступает на группу одноименных входов устройства 6 управления обменом и выявляется элементом 17 ИЛИ, выходной сигнал которого снимает запрет на установку триггеров 18 и

20, а также на генерацию узлами 19 и 21 сигналов прерывания и восстановления соответственно. Одновременно с этим информация о приоритете запроса поступает на

первую группу входов схемы 15 сравнения приоритетов и через элемент 16 развязки - на вход-выход кода приоритета устройства 6. В результате код приоритета поступившего запроса становится доступным всем устройствам 6 управления обменом.

Дальнейшее рассмотрение процесса функционирования системы требует конкретизации ее состояния.

Пусть приоритет вновь поступившего

запроса равен приоритету ранее поступивших запросов от других абонентов, по кото- рым на данный момент маршруты проключены. Кроме того, на вход опроса рассматриваемого устройства 6 по. одноименной линии поступил импульс опроса.

В этом случае на выходе схемы 15 сравнения приоритетов появится сигнал логической единицы, который поступит на второй установочный и первый сбросовый входы

триггера 18 маршрута. Схема 14 сравнения кодов маршрутов произведет сравнение по-. ступившего из блока 13 постоянной памяти маршрутов кода с информацией, поступающей с шины 9 управления через входы маршрута устройства 6.

Если заявленный маршрут не пересекается ни с одним маршрутом, коды которых размещены на шине 9 управления, схема 14 формирует на своем выходе сигнал логической единицы, который поступает на первый установочный вход триггера 18 маршрута, тем самым переводя его в единичное состояние.

Сигнал с прямого выхода триггера 18

открывает первую группу 22 элементов И, через которую код заявленного маршрута поступает через выходы кода маршрута на шину 9 управления. Возбуждение линий этой шины приводит к срабатыванию ком-

мутаторов 1, инцидентных возбужденным линиям, и в результате к установлению соединения между абонентами 2 - инициатором и получателем. Одновременно сигнал с прямого выхода триггера 18 поступает на

первый сбросовый вход триггера 20 прерывания, тем самым запрещая его установку в единичное состояние, и на информационный вход узла 19 формирования сигнала прерывания, запрещая выдачу соответствующего импульса.

В случае, если заявленный маршрут пересекается хотя бы с одним из вышеназванных маршрутов, схема 14 сравнения кодов маршрутов формирует на выходе сигнал ло гического нуля, запрещая установку триггеР9 18изахватабонентом-инициатором мар- ш рута.

Сигнал с линии 7 опроса задерживается элементом 26 задержки на время, необходи- мЬе для выполнения процедуры захвата маршрута. По окончании задержки сигнал передается следующему устройству 6 управления обменом.

- Прерывание обмена по проключенному маршруту произойдет в случае поступления в (систему запроса от какого-либо абонента 2с более высоким приоритетом. При этом н э выходе схемы 15 сравнения приоритетов п эявится сигнал логического нуля, который спросит триггер 18 маршрута. Сигнал логического нуля с прямого выхода триггера 18 закроет первую группу 22 элементов И, в результате чего код маршрута будет снят с пины 9 управления, а установленный мар- ш рут разрушен. Одновременно этот же сиг- н эл подготовит триггер 20 прерывания к установке в единичное состояние.

I Узел 19 формирования сигналов прерывания по спаду положительного потенциала нз прямом выходе триггера 18 маршрута выработает импульс прерывание, которой возбудит установочный вход триггера 20 прерывания и переведет этот триггер в единичное состояние. Одновременно будет о крыта вторая группа 24 элементов И и на шину 11 прерывания, доступную для всех абонентов 2, поступит информация о номе- р эх абонента-инициатора и абонента-получателя, обмен между которыми оказался п эерванным.

Восстановление прерванного обмена происходит после окончания обмена по всем запросам более высокого приоритета. В этом случае на выходе схемы 15 сравне- н приоритетов формируется сигнал логической единицы, и вновь выполняется п эоцедура захвата маршрута. Ее отличие от п эоцедуры первоначального захвата заключается в выдаче взаимодействующим або- нэнтам - инициатору и получателю - импульса восстановление. Это происходит после установки триггера 18 маршрута в /стройстве 6 управления обменом, закреп- ленного за абонентом-инициатором прерванного обмена, в единичное состояние. Сигнал логической единицы с выхода триг- г ра 18 поступает на первый сбросовый триггера 20 прерывания и переводит его в нулевое состояние. Перепад потенци- а/jia на выходе триггера 20 возбуждает информационный вход узла 21 формирования сигналов восстановления, который выраба- тфвает соответствующий импульс. Этот импульс поступает на вторые входы третьей группы 25 элементов И и открывает их. В

результате на шину 12 восстановления выдаются номера абонентов, маршрут для обмена между которыми восстановлен.

Снятие абонентом-инициатором запроса по окончании обмена приводит к сбросу триггера 18 маршрута, снятию кода маршрута с шины 3 прерывания и разрушению установленного маршрута.

При поступлении запроса на обмен от

0 абонента 2 с приоритетом более высоким по отношению к запросам, находящимся в системе, происходит прерывание обмена по всем проключенным маршрутам, то есть тем. у которых триггеры 18 маршрутов в

5 соответствующих устройствах 6 управления обменом находятся в единичном состоянии. После этого выполняется процедура захвата маршрута для нового запроса.

В случае поступления запроса на обмен

0 от абонента 2 с более низким приоритетом попытка захвата маршрута не предпринимается, так как на выходе схемы 15 сравнения приоритетов сигнал логической единицы отсутствует, и триггер 18 маршрута

5 остается в нулевом состоянии.

Запрос, не получивший обслуживания по причине занятости его маршрута или в связи с тем, что его приоритет недостаточно высок, остается в системе до тех пор, пока

0 заявленный маршрут не освободится, или пока не закончится обмен по заявкам более высоких приоритетов.

Формула изобретения

5 шину управления к управляющим входам всех коммутаторов, и узел опроса, выход которого подключен к входу опроса первого устройства управления обменом, а вход узла опроса соединен с выходом опроса N-ro

0 устройства управления обменом, выход опроса К-го устройства управления обменом (К 1, ..., N - 1) соединен с входом опроса (К + 1)-го устройства управления обменом, адресный вход и группа входов запроса на

5 обмен j-ro устройства управления обменом 0 1, .... N) являются j-м входом адреса абонента и j-м входом запроса на обмен системы, при этом каждое устройство управления обменом содержит блок постоянной памяти маршрутов, элемент ИЛИ, схему

сравнения кодов маршрута, первую группу элементов И, триггер маршрута и элемент задержки, группа входов запроса на обмен устройства управления обменом является группой входов элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу сброса триггера маршрута, адресный вход устройства управления обменом является адресным входом блока постоянной памяти маршрутов, выходы которого подключены к первой группе входов схемы сравнения кодов маршрута и к первым входам элементов И первой группы, выход схемы сравнения кодов маршрута соединен с первым установочным входом триггера маршрута, выход которого подключен к вторым входам элементов И первой группы, выходы которых являются выходами кода маршрута устройства управления обменом, вторая группа входов схемы сравнения кодов маршрута соединена входами кода маршрута устройства управления обменом, вход опроса устройства управления обменом подключен к входу синхронизации триггера маршрута и через элемент задержки к выходу опроса устройства управления обменом, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможно стей системы за счет реализации обслуживания запросов абонентов с абсолютными приоритетами, вход-выход кода приоритета каждого устройства управления обменом через шину приоритетов подключен к входам-выходам кода приоритета остальных устройств управления обменом, j-e разряды выходов прерывания и восстановления J-ro устройства управления обменом являются соответственно j-ми выходами прерывания и восстановления системы, при этом в каждое устройство управления обменом введены триггер прерывания, узел формирования сигнала прерывания, узел формирования сигнала восстановления, схема сравнения приоритетов, дешифратор адреса абонента, вторая и третья группы элементов И, элемент развязки, причем группа входов, запроса на обмен устройства управления обменом подключена к входу элемента раз- вязкий к первой группе входов схемы сравнения приоритетов, адресный вход устройства управления обменом подключен к входу дешифратора адреса абонента, вход-выход кода приоритета и вторая группа входов схемы сравнения приоритетов соединены с выходом элемента развязки, выходы прерывания и восстановления устройства управления обменом являются выходами элементов И второй и третьей

групп, выход дешифратора адреса абонента

соединен с первыми входами элементов И

второй и третьей групп, выход схемы срав нения приоритетов соединен с вторым

установочным входом и вторым входом сброса триггера маршрута, выход элемента ИЛИ соединен с управляющими входами узла формирования сигнала прерывания и узла формирования сигнала восстановления и с

инверсным входом сброса триггера прерывания, выход триггера маршрута подключен к информационному входу узла формирования сигнала прерывания и к входу сброса триггера прерывания, выход узла формирования сигнала прерывания соединен с вторыми входами элементов И второй группы, с установочным входом триггера прерывания и с j-м разрядом выхода прерывания устройства управления обменом, выход

триггера прерывания подключен к информационному входу узла формирования сигнала восстановления, выход которого соединен с вторыми входами элементов И третьей группы и с j-м разрядом выхода

восстановления устройства управления обменом.

3. Система по п. 1,отличающаяся тем, что узел формирования сигналов воестановления содержит элемент И, элемент задержки и элемент НЕ, причем управляющий вход узла подключен к первому входу элемента И, информационный вход узла соединен с входами элемента задержки и элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента И, третий вход которого подключен к выходу элемента задержки, вход элемента И является выходом узла.