Блок коммутирующей среды Советский патент 1978 года по МПК G06F7/00 

(54) БЛОК КОММУТИРУЮЩЕЙ СРЕДЫ равляющим входом, вход D - информационным, а «нулевой выход - выходом элемента памяти. Элемент намяти служит для отключения плеча упомянутого триггера в случае, если оно принадлежит установленному каналу связи. Функциональная схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 1; на фиг. 2 - коммутирующая матрица; на фиг. 3 - одна из возможных схем точки коммутации. Блок коммутирующей среды состоит из коммутирующей матрицы 1 с входными шинами 2 и 3, выходными шинами 4 и 5 прямых и обратных подканалов связи соответственно и управляющими щинами 6, а также узла 7 ориентации подключения-канала с шиной 8 записи и установочной шиной 9, причем, соответствующие входы узла 7 соединены с щинами 2 и 5, а управляющие выходные щины 6 соединены с управляющими входами матрицы 1. Коммутирующая матрица 1 состоит из ячеек каскадной коммутирующей среды 10, каждая из которых содержит схемы 11 точек коммутации, элементы И-НЕ 12 и 13 иря.мых и обратных подканалов связи соответственно и инверторы 14, которые образуют шины, инверсные входным шинам 3. Узел 7 содержит многоустойчивый триггер 15, выполненный на элементах И-НЕ 16, выход каждого плеча которого, проинвертированный инвертором 17, соединен с управляющей щиной 6, элементы памяти 18, реализованные на D-триггерах. Входы С,В-триггеров 18 соединены с шиной 8 записи, вход D каждого триггера 18 соединен с соответствующей щиной 5, а «нулевой выход - с первым входом соответствующего плеча триггера 15, второй вход каждого плеча тригг.ера 15 соединен с соответствующей шиной 2. Шина 9 соединена с третьими входами плеч триггера 15. Схема 11 состоит из управляющего эле.мента И-НЕ 19, элементов И-НЕ 20,21 и в.ходного элемента И-НЕ 22, первый вход которого соединен с входной шиной 2, а выход является выходной шиной 4. Работа блока коммутирующей среды рассматривается в случае, что он является составной частью каскадной коммутирующей среды. При этом входные шины 2 блоков каждого каскада соединены с выходны.ми шинами 4 блоков предыдущего каскада, а входные шины 3 блоков каж.дого каскада соединены с выходными щинами 5 блоков последующего каскада. Граничные входные и выходные шины 2 и 4 блоков первого и последнего каскадов с соответствующими им выходны.ми и входными щинами 5 и 3 являются соответственно входными и выходными вершинами коммутирующей среды. Шины 8 и 9 являются общими для всех блоков среды. Исходное состояние каждо.му блоку и всей среде в целом задаются путем присвоения всем вершинам и общей щине 9 логического «О. При этом триггер 15 каждого блока устанавливается в вынужденное состояние, а на всех входных и выходных щинах 2, 3, 4 и 5 присутствуют логические «О. Затем, подается по щине 9 логическая «1, которая записывает эти логические «О в D-триггеры 18 узла 7. На выходах D-триггеров 18, в результате, будут присутствовать логические «1. Установление канала связи между отмеченными входной и выходной вершинами происходит следующим образом. Входной вершине задается «единичный сигнал поиска, а выходной - «единичный сигнал выд-еления. Последний приложится к отмеченной выходной вершине лишь в том случае, если на нее придет сигнал поиска. Затем общей шине 9 присваивается логическая «1, и «единичный сигнал поиска получает воз.можность распространяться по среде. Придя на рассматриваемый блок по одной из шин 2, сигнал поиска проходит через соответствующее плечо триггера 15 (элементы 16 и 17) и по шине 6 включает входные эле.менты И-НЕ 22 соответствующей горизонтали. В результате, сигнал поиска с шины 2 пройдет через открытые элементы И-НЕ 22, И-НЕ 12 по шинам 4 на шины 2 блоков следующего каскада. В том случае, когда на блок сигнал поиска приходит по нескольким входным шинам 2, то узел 7 подключается только к одному входу. Это происходит в силу триггерных свойств триггера 15. Таким образо.м, достигается однозначность подключения входов блока к сигналу поиска. Расспространяясь по среде таким образом, сигнал поиска достигает все доступные выходные вершины, в том числе и отмеченную. Образуется дерево каналов связи с корнем в отмеченной входной вершине. Теперь необходимо выделить нужный канал связи, а остальные стереть. Как было показано выше, от.меченная вь ходная вершина формирует «единичный сигнал выделения, который известным образом распространяется по обратному подканалу канала связи к отмеченной входной верщине. Наличие сигнала выделения в канале связи не дает последнему стереться при снятии с щины 9 логической «1. После этого, по щине 8 подается логическая «1, которая при наличии «единичного сигнала выделения на вы.ходных шинах 5, устанавливает соответствующие D-триггеры 18 в «единичное состояние. В результате чего пос ледние своими «нулевыми выходами отключают соответствующие плечи триггера 15. Если теперь по шине 2, принадлежащей установленному каналу связи, пропускать двоичную информацию, то последняя не будет влиять на работу триггера 15 и, следовательно, не будет мещать установлению новых каналов связи. После того, как канал связи установлен, сигнал поиска снимается. . Стирание канала связи производится путем снятия сигнала выделения с отмеченной выходной верщины. При подаче логической «1 по шине 8 D-триггеры 18 стираемого канаа установятся в «нулевое состояние. Очевидно, что обладая всеми свойствами прототипа, предлагаемый блок коммутируюнхей среды значительно проще последнего. Следует особо отметить тот факт, что предлагаемый бло.к коммутирующей среды в силу своих свойств может использоваться не только

для построения каскадных коммутирующих сред, но и для иостроения однородных коммутирующих сред любой конфигурации.

Предлагаемый блок коммутирующей среды по числу элементов и связей значительно проще известного. Поэтому и затраты на его техническую реализацию будут меньщими, а надежность выше, что даст экономию в народном хозяйстве. Кроме того, применение таких блоков, изготовленных в виде больших интегральных схем, позволит создавать коммутационные системы однородных вычислительных структур и электронных автоматических станций любой сложности, причем устройство управления усложняться не будет, так как процесс прокладки канала связи заключается только в подаче двух команд. Это намного сократит расходы на управление.

Формула изобретения

Блок коммутирующей среды, содержащий коммутирующую матрицу с входными и выходными щинами прямых и обратных подканалов связи с управляющими щинами, отличающийся тем, что, с целью упрощения блока, в него введен узел ориентации подключения каналов, содержащий многоустойчивый триггер с установочной шиной, элементы памяти и общую шину записи, соединенную с управляющими входами элементов памяти, информационные входы которых соединены с соответствующими выходными щинами обратных подканалов связи коммутирующей матрицы, выходы элементов памяти соединены с первыми входами соответствующих плеч многоустойчивого триггера, вторые входы которых соединены с входными шинамиблока, третьи - с установочной шиной, выходы многоустойчивого триггера соединены с управляющими щинами коммутирующей матрицы соответствующей строки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 408303, кл. G 06 F 7/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 407304, кл. G 06 F 7/00, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР № 416686, кл. G 06 F 1/04, 1974.