SU1180914A1 - Устройство дл св зи в многопроцессорной системе - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ В МНОГОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЕ, содержащее первый канал св зи, блок запросов , дешифратор паузы, блок управлени  и ключ, отличающеес   тем, что, с целью повышени  пропускной способности путем создани  возможности как последовательного , так и параллельного наращивани  устройств, в него введен второй канал св зи, а в каждый канал св зи введены коммутатор каналов, блок квитанций, ключ квитанций, коммутатор квитанций, элемент НЕ, с первого по четвертый злементы И, первыу и второй злементы И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ-НЕ, элемент , входы синхронизации блока управлени  коммутацией и блока квитанций объединены и  вл ютс  входом синхронизации канала , вход настройки блока запросов  вл етс  одноименным входом канала, входы признака последнего ввела маршрута блока запросов и блока квитанций объединены и  вл ютс  входом разр да признака последнего звена маршрута информационного входа канала , вход гфизнака адресного слова блока запросов объединен с первыми i входами первого и второго элементов И-НЕ и  вл етс  входом одноименного разр да информационного входа канала , вход номера вызываемого канала блока запросов  вл етс  входом одноименных разр дов информационного входа канала, вход разр да признака направлени  передачи информационно- го входа канала подключен к первому входу первого элемента И и через элемент НЕ - к первому входу второго с элемента И, вход разр дов адреса абонента информационного входа ка (Л нала подключен через дешифратор паузы к первым входам третьего и четвертого элементов И, первый и второй информационные входы коммутатора каналов подключены к информационному входу канала и к информационному входу смежного канала соответственно , выходы коммутатора каналов подСХ ) ключены к информационному входу клюо ;о ча, вход управлени  которого подключен к выходу элемента ИЛИ, nepsbui и второй вход которого подключен к 4 выходу третьего элемента Инк выходу четвертого элемента И смежного канала, первый выход блока управлени  коммутацией подьшючен к управл ющим входам коммутатора каналов, коммутатора квитанций, к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и к второму входу третьего элемента И, второй выход блока управлени  коммутацией подключен к вторым входам четвертого элемента И и элемента 1ШИ-НЕ, выход которого подключ-ен к управл ющему вхо

Description

ду ключа квитанций, к пхолу признака свободного входа-выхода блока запросов и  вл етс  входом-выходом зан тости канала, первый и второй информационные входы коммутатора квитанций  вл ютс  входом квитировани  канала и входом квитировани  смежного канала, выход коммутатора квитанций подключен к информационному входу ключа квитанций и к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ Ш1И-НЕ, вькод которого подключен к входу стробировани  выдачи блока управлени  коммутацией , выход ключа квитанций подключен к входам квитировани  блока запросов и блока -квитанций, к второму входу элемента ИСКЛ10ЧЛ1Э1ЦЕЕ ИЛИ-НЕ и  вл етс  входом-выходом квитировани  канала, выход блока запросов подключен к вторым входам первого и второго элементов И, третий вход первого элемента И и второй вхо первого элемента И-НЕ объединены и подключены к третьему входу второго элемента Инк второму входу второго элемента И-Н- смежного канала и  вп отг  входом зан тости канала, выходы первого и второго элементов И подключены к входам первого и второго признаков установки блока квитанциГг и блока управлени  коммутацией.

в.1ходы первого и второго .изеиептов И-НЕ подключены к входам nepEiorci и второго признаков сброса блока управлени  коммутацией, выход ключа  вл етс  информационньм выходом канала , причем блок управле1П1  коммутаци й содержит регистр, первырЧ и второй элементы ИПИ, первый и второй элементы И, выходы которых подключены к первому и второму информационны входам регистра и  вл ютс  первым и вторым выходами блока управлени  коммутацией, первые входы первого .и второго элементов И объединены и  вл ютс  входом стробировани  выдачи блока управлени  коммутацией, вход синхронизации регистра  вл етс  входом синхронизации блока управлени  коммутацией, первый и второй выходы регистра подключены к первым входам первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых  вл ютс  входами первого и второго признаков установки блока управлени  коммутацией, выходы первого и второго элементов Ш1И подключены к вторым входам первого и второго элементов И, третьи входы KOTOpbix  вл ютс  входами первого и второго признаков сброса блока управлени  коммутацией .

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть исполь зовано дл  построени  однородных ком мутирующих сред в В1числительных системах. Цель изобретени  - повышение про пускной способности в системе путем создани  возможности как последовательного , так и параллельного наращивани  числа устройств св зи, а также децентрализацией управлени  коммутациер. На фиг.1 показана функциональна  схема устройства; на фиг.2 - функциональна  схема блока управлени  коммутацией; на фиг..3 - диаграмма переходов одного канала устройства,на фиг.А - временна  диаграмма устройства; на фиг.5 - пример применени  устройства. Устройство содержит два идентичных канала 1 и 2, каждый из которых включает коммутатор 3 каналов, блок 4 управлени  коммутацией, блок 5 запросов , дешифратор 6 паузы, коммутатор 7 квитанций, ключ 8, с первого по четвертый элементы 11 9-12, первый 13 и второй 14 элементы И-НЕ, элемент ИЛИ 15, элемент ИЛИ-НЕ 16, элемент НЕ 17, ключ 18 квитанций, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕ ИЛИ-НЕ 19, блок 20 квитанций, вход-выход 21 зан тости канала, вход-выход 22 квитировани  канала, информационный вход 23 канала, вход 24 плгтройки какала, . вход 25 зан тости канала, вход 26

квитировани  канала, информационный выход 27 канала, вход 28 синхронизации канала. В информационном входе 23 разр д 29 признака последнего звена маршрута, разр ды 30 номера вызываемого канала, разр д 31 признака адресного слова, разр д 32 признака направлени  передачи , разр ды 33 адреса абонента . Первый и второй выходы 34 и 35 блока 4 характеризуют состо ние блока 4 управлени  коммутацией.

Блок 4 управлени  коммутацией (фиг.2) содержит регистр 36, первый 37 и второй 38 элементы ИЛИ, первый 39 и второй 40 элементы И.

В примере использовани  устройства (фиг.5):41 - вычислительные блоки (абоненты), 42 - устройства св зи.

Входь -выходы 2Ь , 22;, 23 и 24образуют входные порты А, входы-выходы 25-, 26 и 27- - выходные порты В, где i - номер канала.

Управление включением каналов в устройстве осуществл етс  адресными словами, поступающими на информационньй вход 23 и имеющими структуру

.1)

где р - признак последнего звена

маршрута (разр д 29) , Д - признак направлени  передачи - выбора выходного порта В (разр д 32)v ci - номер вызываемого канала

(разр ды 30)J

3 - поле адреса абонента, св занного с портом А (разр ды 33)-,

и - однобитовый признак адресного слова (разр д 31). Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии на выходах 34 и 35 блока 4 действуют низкие уровни и ключи 8 и 18 закрыты. Блок 5 запросов анализирует на входе 23 наличие адресного слова и возможность включени  канала путем вычислени  значени  логической функции

() , (2)

где (J и о - признаки из адресного слова (1)i

характеристическа 

функци , принимающа  значение 1 при совпадении с с собственным номером канала; признак свободного порта А, действующий на входе 21;

квитанци  об установлении св зи, поступающа  низким уровнем на входвыход 22 из собственного блока 4;

квитанци , поступающа 

на вход-выход 22 от абонента, св занного с портом А и имеющего собстьенный .номер /3 равный л, .

Сигнал с выхода блока 5 поступает на входы элементов И 9 и 10, где формируютс  сигналы х и х„ включени  канала с учетом состо ни  Tgi ,(вход 25) выходного порта В , с которым согласно значению дохгжно произойти соединение:

, V B2 Одновременно сигналы х и х, используютс  дл  формировани  в блоке 20 квитанции:

) 3)

где С - синхросигнал на входе 28. Далее работа устройства определ етс  блоком 4, диаграмма переходов

которого показана на фиг.З, где Здисходное состо ние канала, а 5 и 5. рабочие состо ни , которым соответствуют подключени  к порту В в собственном и смежном каналах.

При этом в зависимости от значени  признака р и наличи  в порту А абонента с собственным номером 3 и при условии UTf -1 возможны три случа  работы устройства:

а) j)1. Независимо от наличи  в порту А абонентов с собственными номерами /} /3 обеспечиваетс  формирование услови  (2) включени  канала. Одновременно за полтакта

до перехода в одно из рабочих состо ний на выходе блока 20 низким уровнем формируетс  квитанци  Wj , сигнализирующа  источнику сообщений о подключении канала и готовности его к транзитной передаче в следующее звено нового адресного слова, которое и поступает из источника сообщений в следующем такте. , ,/3,3 . Здесь условие (2) перехода блокируетс  сигналом квитан ции w , поступающим от абонента, у которого собственный номер ft оказалс  совпавшим с /3. Собственный же ответ канала при данном значении признака р согласно (3) не формируетс . В результате канал остаетс  в состо нии SQ, а источник сообщений в следующем такте выставит данное, предназначенное дл  вво да абоненту. Така  блокировка услови  перехода квитанций W,, оказываетс  необходимой, так как поле ( в последнем звене маршрута не используетс  и может случайно совпасть с собственным номером одного из каналов. В результате при отсутствии указанной блокировки может произойти незапрограммированное включение лишнего звена. в) , /3 . В порту Л отсутствует абонент с номером .-з . В результате сохран етс  состо ние , что обеспечивает формирование запроса х и перехода канала в одно из рабочих состо ний. Однако как и в предыдущем случае, ответ (/ не формируетс  и, следовательно, в следующем такте в новое звено вновь поступит старое значение адресного слова, что обеспечивает воз можность прокладывать многозвенные одноадресные маршруты с помощью еди ственного адресного слова. Источник сообщений, закончивший обмен, отключаетс  от магистрали, дешифратор 6 канала первого звена фиксирует паузу и закрывает ключи 8 Это приводит к последовательному за крытию в течение одного такта ключей 8 во всех каналах последующих звеньев маршрута. Однако при этом все указанные каналы остаютс  в рабочих состо ни х 5, или 5 достижении паузы абонента последний в зависимости от своей настройки может дать команду на разрушение ма шрута - возврата всех каналов в исходное состо ние So путем установк на входе 25 соседнего (последнего) канала состо ни  Тщ 1. Это состо ние совместно с признаком U,- 1 на выходе 27. , установившемс , благодар  происшедшему ранее закрытию ключей 8, используетс  дл  формиров ни  признаков S-TS.U , в,г сброса канала в исходное состо ние Формирование этих признаков производитс  элементами М-НЕ 13 и 14. В результате на входе-выходе 21 канала также устанавливаетс  состо ние 1, и указанна  процедура возврата в исходное состо ние последовательно повтор етс  во всех каналах маршрута в направлении источника сообщений. Причем в каждом такте происходит возврат в исходное состо ние одного канала. Использование дл  возврата в состо ние 5 только признака Тg; оказываетс  недостаточным, поскольку при этом происходит преждевременный возврат и в процессе прокладки маршрута сразу после перехода канала в рабочее состо ние, поскольку признак поддержани  св зи Т .0 из следующего звена приходи- с задержкой не менее такта. Дл  исключени  такого возврата используетс  признак отсутстви  прокладки маршрута (Jj 1. Дл  реализации диаграммы переходов с тр-ем  состо ни ми З , 5 и 5 используетс  двухразр дный регистр 36, а дл  формировани  адреса следующего состо ни  - элементы 37-40. Возможность прокладки одноадресных многозвенных маршрутов позвол ет просто организовать множественный выбор абонентов из числа свободных путем формировани  волны запросов, распростран ющейс  от источника сообщений по разным направлени м. В этом случае номера о и /з в адресном слове образуют унитарные коды, в которых состо ние 1 в i-м разр де соответствует включению канала или абонента, собственные номера которых равны i . Фиксаци  маршрута происходит при наличии ответа Х/д от абонента, которого первым достигла волна запросов. Поскольку квитанци  W, при этом не формируетс , то во всех включенных каналах, лежащих в узлах ответвлени  от основного маршрута, по которым прищел ответ Wj,, ,на выходе вентил  19 формируетс  низким уровнем сигнал Xj- сброса. Это имеет есто, потому что в этих каналах игнал квитанции присутствует тольо со стороны выхода ключа 18. Во сех остальных каналах эти сигналы удут одновременно со стороны входа и выхода ключа 18 либо присутствовать - в основном маршруте, либо отсутствовать - в побочных маршрутах. В результате узловые каналы побочных маршрутов по сигналам Xj возвращаютс  Б исходное состо ние 5 . Учитыва , что абонент в побочном направлении не успел закрепить св з установкой признака Тд 0, то вне зависимости от настройки абонента произойдет возврат в исходное состо ние всех оставшихс  каналов побочных маршрутов в указанной последовательности при отключении источник сообщений.

На временной диаграмме показаны два случа  работы устройства, соответствующие значени м р , равным 1 и 0. В первом случае рассматриваемое устройство  вл етс  промежуточным звеном, за которым следует еще один канал и затем абонент, что требует наличи  трех адресных слов М-. Запрос х формируетс  в момент t . При этом магистраль в порту В оказьшаетс  свободной (Tg 1), что приводит к формированию без дополнительной задержки сначала ответа, а затем к переходу канала в состо ние 5, в котором через коммутатор 3 происходит подключение порта А к порту В . Следующий в маршруте канал включаетс  также без дополнительной задержки (момент t,), устанавлива  низким уровнем на входе 25 признак зан той магистралив порту В . Еще через такт и снова без дополнитель1234001x00103124хх10х110

1243010x00003142ххООх110

13240x110110321401101010.

13420x010110324100001010

1423011001013412x1001111

1432000001113421x0101111

2134101хх0104123x111x101

ной задержки включаетс  последний участок маршрута - участок св зи с абонентом. После этого через рассматриваемый канал передаютс  данные D и D, , которые сопровожр.аютс  со стороны абонента формированием по каждому данному ответов Woe О ончание в момент передачи характеризуетс  возникновением паузы на выходе источника сообщений, котора  в момент t приводит к возврату рассматриваемого канала в состо ние 3

Второй случай прокладки маршрута соответствует передаче из порта Ав порт В, когда по вление первого адресного слова М приходитс  на момент tj зан той магистрали в порту В . В момент t происходит освобождение указанной магистрали и чере такт к выполнению необходимой коммутации .

В примере на фиг.5 показан вариан применени  рассматриваемого устройства дл  построени  универсального коммутатора, ос тцествл ющего произвольную перестановку выходов четырех абонентов - вычислительных блоков 4 с помощью четырех устройств 42 св зи выходы которых св заны с входами абонентов. В таблице приведена настойка адресных слов в зависимости от вида перестановки, где - к (,-элементы адресного слова, формируемого в i-M абоненте. Собственные значени  с портов А показаны на фиг.5 около соответствующих им портов А-, знаком х в таблице показаны безразличные значени .

Перестановка

4132x001x111

421301x11001

423100x11011

4312x1011111

4321x0111111

21, 22,23,

hh

%

тгт

222 23f

Продолжение таблицы

Перестановка

X X

27,

26г ,

Фиг.1

36

гз

9 13

r-ЦОО

10f

J4

35

фиг.2

5 25

So I

Si

22 2

Фиг.З

V/////////////////////7//y7,

So

Фиъ Л

Фиг.5

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ В МНОГОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЕ, содержащее первый канал связи, блок запросов, дешифратор паузы, блок управления и ключ,отличающеес я тем, что, с целью повышения пропускной способности путем создания возможности как последовательного, так и параллельного наращивания устройств, в него введен второй канал связи, а в каждый канал связи введены коммутатор каналов, блок квитанций, ключ квитанций, коммутатор квитанций, элемент НЕ, с первого по четвертый элементы И, первый и второй элементы И-НЕ, элемент ИЛИ-HE, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-HE, элемент ИЛИ, входы синхронизации блока управления коммутацией и блока квитанций объединены и являются входом синхронизации канала, вход настройки блока запросов является одноименным входом канала, входы признака последнего звена маршрута блока запросов и блока квитанций объединены и являются входом разряда признака последнего звена маршрута информационного входа канала, вход признака адресного слова блока запросов объединен с первыми ι входами первого и второго элементов И-НЕ и является входом одноименного разряда информационного входа канала, вход номера вызываемого канала блока запросов является входом одноименных разрядов информационного входа канала, вход разряда признака направления передачи информационного входа канала подключен к первому входу первого элемента II и через элемент НЕ - к первому входу второго элемента И, вход разрядов адреса абонента информационного входа канала подключен через дешифратор паузы к первым входам третьего и четвертого элементов И, первый и второй информационные входы коммутатора каналов подключены к информационному входу канала и к информационному входу смежного канала соответственно, выходы коммутатора каналов подключены к информационному входу ключа, вход управления которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первый и второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И и к выходу четвертого элемента И смежного канала, первый выход блока управления коммутацией подключен к управляющим входам коммутатора каналов, коммутатора квитанций, к первому входу элемента ИЛИ-HE и к второму входу третьего элемента И, второй выход блока управления коммутацией подключен к вторым входам четвертого элемента И и элемента ИЛИ-HE, выход которого подключен к управляющему вхо ду ключа квитанций, к входу признака свободного входа-выхода блока запросов и является входом-выходом занятости канала, первый и второй информационные входы коммутатора квитанций являются входом квитирования канала и входом квитирования смежного канала, выход коммутатора квитанций подключен к информационному входу ключа квитанций и к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к входу стробирования выдачи блока управления коммутацией, выход ключа квитанций подключен к входам квитирования блока запросов и блока квитанций, к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ и является входом-выходом квитирования канала, выход блока запросов подключен к вторым входам первого и второго элементов И, третий вход первого элемента И и второй вход первого элемента И-НЕ объединены и подключены к третьему входу второго элемента И и к второму входу второго элемента И-НЕ смежного канала и является входом занятости канала, выходы первого и второго элементов И подключены к входам первого и второго признаков установки блока квитанций и блока управления коммутацией, выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены к входам первого и второго признаков сброса блока управления коммутацией, выход ключа является информационным выходом канала, причем блок управления коммутацией содержит регистр, первый и второй элементы РЕЧИ, первый и второй ' элементы И, выходы которых подключены к первому и второму информационным входам регистра и являются первым и вторым выходами блока управления ’ коммутацией, первые входы первого .и второго элементов И объединены и являются входом стробирования выдачи блока управления коммутацией, вход синхронизации регистра является входом синхронизации блока управления коммутацией, первый и второй выходы регистра подключены к первым входам первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых являются входами первого и второго признаков установки блока управления коммутацией, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены к вторым входам первого и второго элементов И, третьи входы которых являются входами первого и второго признаков сброса блока управления коммутацией.