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

в память ячеек; шины 28 и 29 ввода сигнала контроля; шин.ы 30 вывода сигнала поиска в среду; шины 31 ввода сигнала лоиска; шииы 32 о&нуления входов ячеек.

Каждая из шин 31 соединена со входом элеме;нта И--НЕ 2, выход .которого связан со входами остальных элементов И-НЕ и входами элемента И 17. Выход элемента 17 соедиисн со входами элементов ИЛИ-НЕ 10 и 9. Вход -Элемента ИЛИ-НЕ 9 соединен -с шиной 24 и с выходом блока 13 аравнения, а выход - со входом счетчика 12, второйчвход которого связан с шиной 20, а счетный вход - с шиной 23. Выход счетчика 12 соединен со входом блока сравнения 13, выход которого связан через инвертор 11 с элементом ИЛИ-НЕ 10. Выход элемента 10 подключен к шинам 30. Шины 27 соединены со входами элементов И-НЕ 4, выходы которых связаны с нулевыми входами триггеров 7 через элементы И 6. Шаны 22 соединены со входами элемента И-НЕ 14, выход .которого подключен к входам элементов И-НЕ 5 определения направления передачи сигнала -выделения. Вторые входы элементов 5 .соединены с шинами 25, третьи входы - с единичными выходами триггеров 7, соединенными та.кже со входами элементов И-НЕ 2. Выходы элементов 5 подключены к шинам 26. Входы второго выходного элемента И-НЕ 15 соединены с шинами 22 и шиной 21, а выход - со входом элемента И 16. Шина 19 связана со входом элемента И-НЕ 18, второй вход которого соединен с выходом первого выходного элемента И-НЕ 14, а выход - со входом элемента И 17. Входы элементов И- НЕ 3 подключены к входным шинам 31, а выходы - к входам элементов И 6. Шина 20 соединена со входом элемента И 16, шины 32 - со входами элементов И-НЕ 2, а шины 27 - со входами элементов И-НЕ 4, третьи входы которых соединены с выходами элементов И-НЕ 2.

Работа ячейки основана на волновом принципе поиска кратчайшего направления передачи информации. Это направление выбирается путем автоматического подключения ячейжи к тому из входов, на котором раньше всех появился сигнал пои.ска. При о.дновременном появлении сигнала поиска на нескольких входах ячейка равновероятно подключается к одному из них, распространяя его по всем выходам.

Предполагается, что в счетчик 12 блока 8 по шине 23 записан код веса ячейки. При этом с выхода блока сравнения 13 сигнал в виде логического нуля разрешения поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 9, а че)рез инвертор 11 IB виде логической единицы заирещения - на вход элемента ИЛИ-НЕ 10. Сигнал поиска по шине 31 поступает на вход одного из элементов И-НЕ 2. При этом его инвертированное значение прикладывается ко входам остальных элементов И-НЕ 2 данно-й ячейки, вследствие чего она изолируется от среды, и к выходному элементу И 17. С выхода элемента И 17 сигнал поиска поступает на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 10, но на его выход не проходит, та,к как на втором входе этого элемента присутствует сигнал запрещения с выхода инвертора 11. Кроме того, с выхода элемента И 17 сигнал поиска поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 9, и с этого момента начинается считывание кода, записанного в счетчЕК 12.

В таком состоянии ячейка находится до тех пор, пока на выходе счетчика -12 не появится нулевой :ко.д. Появление на выходе счетчика 12 нулевого кода приводит к перебросу блока сравнения 13, на выходе .которого появляется сигнал в виде логической единицы. Этот сигнал ннзертяруется элементом ИЛИ-НЕ 9 и приводит к прекращению счета, а проинвертирававшись в инверторе И, в виде логического нуля разрешения поступает на .вход элемента ИЛИ-НЕ 10. Инвертированный в элементе 10 сигнал поиска в виде логической единицы по шине 30 поступает на вход следующей ячейки.

В случае записи нулевого кода в счетчик 12 с выхода блока уравнения 13 снимается сигнал в виде логической единицы, который, проинвертировавшись в инверторе 11, прикладывается к входу элемента ИЛИ-НЕ 10 в виде логического нуля разрешения. Кроме того, этот сигнал в виде логической единицы запрещения поступает на элемент ИЛИ-НЕ 9, не до.пу|ская переброса счетчика 12. При этом ячейка имеет вес, который определяется временем установления переходного процесса в самой ячейке.

Таким образом, из ячеек среды формируется дерево каналов связи с несливающ.имися ветвями, каждая из которых имеет минимальный суммарный вес пути от вершиныисточника до вершины-приемника. Поэтому существует единственный канал-ствол дерева, соединяющий вершину-источник Р и вершину-приемник Qp.

Следующим этапом является запись образованного дерева каналов в собственную память ячеек. Для этого по шинам 27 на входы третьих элементов И-НЕ 4 подается единичный импульс. Вторые входы этих элементов соединены с выходами первых элементов И-НЕ 2. Так как нулевой потенциал удерживается лишь на выходе одного из элементов И- НЕ 2, принимающего сигнал /поиска, то лишь один из элементо.в И-НЕ 4, соответствующий выбранному блоку ввода-вывода, не реагируя на команду записи, оставляет триггер 7 в единичном состоянии. Остальные элементы И-НЕ 4, приняв команду записи, ее инверсией через элемент И 6 устанавливают триггеры 7 iB нулевое состояние.

Для выделения ствола дерева каналов со стороны вершин Qp по одной из шин 22 периферийных ячеек в среду посылается нулевой потенциал выделения ствола. Инвертируясь элементом И-НЕ 14, он в виде единичного потенциала прикладывается ко входам элементов И-НЕ 5. Другие их входы соединены с единичными выходами соответствующих триггер01В 7 собственной ячейки и по шинам 25-с нулевыми выходами триггеров управления Смежных ячеек. Совладение единичных потенциалов «а выходах названных триггеров определяет направление приема сигнала поиска. В данном случае совпадение единичных потенциалов имеет место лишь на входах упомянутого выше элемента И-НЕ 5. На выходе его устанавливается нулевой потенциал выделения, который, направляясь по шине 26 в смежную ячейку является командой запрещения на изменение ее состояния. Для дайной ячейки такой командой является нулевой потенциал, пришедший по одной из шин 22 со стороны смежных ячеек или со стороны ячейки приемника. Так ло всему стволу формируется нулевой потенциал запрещения измеления состояний его ячеек. Учитывается он выходным элементом И-НЕ 15 включенным параллельно элементу И-НЕ 14.

По окончании переходных процессов производится восстановление проводящего состояния среды. Для этого по щинам подается единичный импульс. На входах элементов И-НЕ 15 тех ячеек, которые не принадлежат стволу дерева, имеются только единичные потенциалы. Выходные нулевые потенциалы этих элементов чарез элементы И 1,16 вновь устанавливают триггеры 7 в единичное состояние. Состояние ячеек, принадлежащих к стволу дерева каналов, остается неизменным. Таким образом, канал связи изолируется от среды блокировкой входов боковых ячеек.

Для образования каналов связи, отходящих от ствола, с остальными вершинами Qp множества с вершины Р снимается признак источника сигнала. Признак приемника оставляется на вершине qt, а по шинам 19 на все ячейки среды подается единичный потенциал, служаший командой образования распределенного по стволу источника сигнала поиска. Задается он элементом И-НЕ 18, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 14, собирающего потенциалы выделения, а выход - с входом элемента И17, собирающего сигналы поиска, т. е. с входом выходного элемента ячейки. В результате этого от всего ствола в среде распространяется цилиндрическая волна сигнала поиска, образующая несливающиеся ветви - каналы связи с остальными приемниками Qp множества. Для выделения ветвей названным ячейкам одновременно задаются признаки приемников, а по окончании переходных процессов вновь подается команда установления среды в проводящее состояние.

С целью предотвращения в среде ложного сигнала поиска за счет направленных элементос в блоках 1 предусмотрены элементы И- НЕ 3. Контроль среды осуществляется после установки ее в проводящее состояние нулевым потенциалом, подаваемым по шинам 20 иа все ячейки, и передачей двух команд одновременно; нулевым потенциалом по щинам 32 блокируются все входы ячеек, а единичным потенциалом по щинам 28 опрашиваются элементы И-НЕ 3 автоконтроля. Вторые входы названных элементов соединены шинами 31. Поэтому, если смежная ячейка генерирует ложный сигнал поиска, совпадение единичных потенциалов на входах данного элемента автоконтроля порождает на его выходе нулевой потенциал, устанавливающий через элемент И 16 триггер управления данным входом в нулевое состояние.

Последний единичным входом блокирует входной элемент И-НЕ 2 и элемент И-НЕ 5 формирования потенциала выделения. Таким образом, от источников ложного сигнала поиска среда изолируется блокировкой входов смежных ячеек.

В процессе образования каналов связи устанавливается два дерева встречных каналов. «Верхнее дерево, состоящее из элементов передачи сигналов поиска, представляет собой расходяшееся от вершины Р дерево каналов связи. «Нижнее дерево, состоящее из элементов передачи потенциала выделения, представляет собой дерево каналов связи, сходящееся в вершине Р. «Верхнее дерево может быть изолировано для передачи приращений из вершины Р к вершинам Qp. «Нижнее дерево может быть использовано для передачи масштабных коэффициентов из вершины QP к вершине Р.

Формула изобретения

Ячейка коммутирующей среды по авт. св. №408303, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в ячейку введены элемент И-НЕ, два элемента ИЛИ-НЕ, счетчик, элемент НЕ и блок сравнения, входы которого соединены с выходами счетчика, один из входов которого соединен с шиной установки ячейки в исходное состояние, другой вход - с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а счетный вход - с шииой задания веса ячейки, один из входов первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к шине тактовых импульсов, второй вход - к выходу блока сравнения, а третий вход - к выходу входного элемента И, один из входов которого соединен с выходом элемента И-НЕ, один из входов которого подключен к шине сигнала поиска, другой вход- к выходу первого выходного элемента И-НЕ, причем выход блока сравнения через элемент НЕ соединен с одним из входов второго элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого подключен к выходу входного элемента И, а выход - к шипе снятия сигнала поиска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №431513, кл. G 06F7/00, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 408303, кл. G 06F 7/00, 1971.

19