RU2115162C1 - Message routing network - Google Patents
Message routing network Download PDFInfo
- Publication number
- RU2115162C1 RU2115162C1 RU96113271A RU96113271A RU2115162C1 RU 2115162 C1 RU2115162 C1 RU 2115162C1 RU 96113271 A RU96113271 A RU 96113271A RU 96113271 A RU96113271 A RU 96113271A RU 2115162 C1 RU2115162 C1 RU 2115162C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- input
- group
- output
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к параллельным компьютерным системам обработки информации и может найти применение при построении многопроцессорных вычислительных систем с синхронной и асинхронной работой процессоров. The invention relates to the field of computer engineering, in particular to parallel computer information processing systems and can find application in the construction of multiprocessor computing systems with synchronous and asynchronous operation of processors.
Известна вычислительная система для параллельной обработки информации (см. патент Великобритании 2227341, кл. G 06 F 13/38, НКИ G 4 A, публ. 25.07.90, N 30), содержащая по меньшей мере три узла, каждый из которых используется для обработки потока данных и содержит средства для маршрутизации информации между узлами, что дает возможность резервирования определенного тракта передачи данных по сети узлов. Сообщения могут быть переданы из одного исходного узла в узел назначения по зарезервированному тракту. Использование устройства резервирования тракта позволяет сократить требования к буферизации информации в промежуточных узлах, уменьшить время ожидания при пропускании информации по сети и повысить общую скорость передачи информации между узлами. При этом обеспечивается синхронная передача сообщений между узлами. A known computing system for parallel processing of information (see UK patent 2227341, CL G 06 F 13/38, NKI G 4 A, publ. 25.07.90, N 30), containing at least three nodes, each of which is used for processing the data stream and contains means for routing information between nodes, which makes it possible to reserve a specific data transmission path over a network of nodes. Messages can be transmitted from one source node to a destination node on a reserved path. The use of a path reservation device allows one to reduce the requirements for buffering information in intermediate nodes, reduce the waiting time when transmitting information over a network, and increase the overall speed of information transfer between nodes. This ensures synchronous transmission of messages between nodes.
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: каналы, узел коммутации, который, в частности содержит маршрутизатор, буферы, устройство резервирования (коммутатор каналов). Signs of an analogue that coincide with those of the claimed technical solution are as follows: channels, a switching node, which, in particular, contains a router, buffers, a backup device (channel switch).
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, состоят в том, что в аналоге не обеспечиваются поиск трактов передачи данных и непосредственное соединение между отдаленными узлами, а средства маршрутизации не предполагают поиск обходных путей при передаче из исходного узла в узел назначения в случае недоступности необходимого канала основного и зарезервированного трактов передачи данных. При этом под отдаленными понимаются узлы, хотя бы одна из координат которых отличается более чем на единицу. The reasons hindering the achievement of the required technical result are that the analogue does not provide a search for data transmission paths and a direct connection between remote nodes, and the routing tools do not imply a search for workarounds when transferring from the source node to the destination node if the necessary main channel is unavailable and reserved data paths. Moreover, remote sites are nodes, at least one of whose coordinates differs by more than one.
Известна также параллельная вычислительная система для обмена информацией между узлами (патент Великобритании 2249243, кл. H 04 L 12/56, 12/42, НКИ H 4 P, публ. 29.04.92, N 18), имеющая усовершенствованную архитектуру по сравнению с системой, заявленной в патенте Великобритании N 2227341. Эта вычислительная система объединяет по крайней мере три узла. Каждый узел в такой системе служит для обработки информации и для маршрутизации и передачи информации между узлами. Средства маршрутизации узла позволяют резервировать маршрут в сети. Таким образом, сообщения могут передаваться от исходного узла к узлу назначения по зарезервированному маршруту. Использование системы резервирования маршрута снижает требования к буферизации информации в промежуточных узлах маршрута, уменьшает время ожидания прохождения сообщений и увеличивает межузловую пропускную способность. Обмен сообщениями между узлами в синхронном режиме осуществляется с помощью стробирующего сигнала, модифицируемого в узлах путем восстановления фронтов сигнала для того, чтобы сократить сжатие импульса сигнала строба. Also known is a parallel computing system for exchanging information between nodes (UK patent 2249243, CL H 04
Изобретение по патенту Великобритании N 2249243 охватывает вычислительную систему, имеющую множество обрабатывающих узлов, соединенных между собой в двоичный n-куб. Каждый узел имеет средства для обработки информации и маршрутизации ее между узлами n-куба. Маршрутизатор осуществляет прием адресной информации от средств обработки и посылает ее от узла к узлу для построения маршрута связи информации от исходного узла к узлу назначения. После того, как маршрут связи установлен, узел назначения посылает ответ по тому же маршруту, в обратном порядке с подтверждением готовности к приему информации. Затем начинается передача информации по зарезервированному маршруту. По завершении передачи информации маршрут освобождается и каналы, используемые маршрутом, становятся открытыми для связи между другими узлами. Каждое средство маршрутизации объединяет два канала для передачи информации. Первый канал используется для передачи информации от узла к смежному узлу, а второй - для получения от соседнего узла. Передача информации между узлами осуществляется с помощью синхронизирующих сигналов, передаваемых вместе с информацией. Каждый канал включает средства передачи информации (собственно данных сообщения и информации управления состоянием), а также средства передачи синхронизирующих сигналов, для управления отправкой и получением информации. The invention of British patent N 2249243 covers a computing system having a plurality of processing nodes interconnected in a binary n-cube. Each node has means for processing information and routing it between nodes of the n-cube. The router receives address information from the processing means and sends it from node to node to build a communication route of information from the source node to the destination node. After the communication route is established, the destination node sends a response along the same route, in the reverse order, confirming readiness for receiving information. Then the transmission of information on the reserved route begins. Upon completion of the transmission of information, the route is released and the channels used by the route become open for communication between other nodes. Each routing facility combines two channels for transmitting information. The first channel is used to transmit information from a node to an adjacent node, and the second one is for receiving from a neighboring node. The transmission of information between nodes is carried out using synchronizing signals transmitted along with the information. Each channel includes means for transmitting information (actual message data and state control information), as well as means for transmitting synchronizing signals to control the sending and receiving of information.
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения следующие: каналы и узел коммутации, содержащий, в частности, маршрутизатор, буферы, устройство резервирования (коммутатор каналов). Signs of an analogue that coincide with those of the claimed technical solution are as follows: channels and a switching node, containing, in particular, a router, buffers, a backup device (channel switch).
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, заключаются в том, что в аналоге не обеспечиваются поиск трактов передачи данных и непосредственное соединение между отдаленными узлами, а средства маршрутизации обеспечивают возможность маршрутизации сообщений только для двоичного N - куба. The reasons hindering the achievement of the required technical result are that the analogue does not provide a search for data transmission paths and a direct connection between remote nodes, and routing tools provide the ability to route messages only for a binary N - cube.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является сеть для маршрутизации сообщений (см. патент Великобритании 2251356, кл. H 04 L 12/56, НКИ H 4 K, публ. 30.08.91), включающая первую сеть, имеющую множество узлов, каждый из которых имеет устройство маршрутизации, связанных между собой каналами первой сети для маршрутизации сообщений между узлами, и вторую сеть с множеством узлов, каждый из которых имеет устройство маршрутизации, а узлы связаны с помощью каналов второй сети для маршрутизации сообщений между узлами. Каждый маршрутизатор во второй сети соединен по крайней мере с одним из маршрутизаторов первой сети с помощью Z-каналов для маршрутизации сообщений между узлами каждой сети; первая и вторая сети имеют одинаковые размеры. Средства маршрутизации сообщений размещены внутри каждого маршрутизатора этих двух сетей, при этом маршрутизация сообщений происходит от узла-источника к узлу назначения через каналы первой сети и каналы второй сети. В случае недоступности необходимого канала первой сети или второй сети маршрутизация происходит с помощью средств маршрутизации сообщений между первой и второй сетью по Z каналам. The closest technical solution to the claimed is a network for routing messages (see UK patent 2251356, CL H 04
В предпочтительном примере осуществления этого решения в описании к патенту 2251356 описывается первая многомерная сеть маршрутизации, обозначенная A, включающая множество узлов обработки. Каждый узел включает средства обработки информации и блок прокладки маршрута для маршрутизации информации (т.е. сообщений) между узлами сети. Чтобы улучшить эффективность маршрутизации сообщений, проходящих через схему в сети A, вторая многомерная сеть маршрутизации из блоков прокладки маршрута, обозначенная B, соединяется с сетью A. Сети A и B имеют одинаковую топологию и измерение. Блок прокладки маршрута имеет X-координату и Y-координату в соответствующей сети. Блок прокладки маршрута в конкретных координатах в сети A соединяется с блоком прокладки маршрута в соответствующих координатах в сети B через каналы, обозначенные Z. In a preferred embodiment of this solution, patent specification 2251356 describes a first multidimensional routing network, denoted A, including a plurality of processing nodes. Each node includes information processing facilities and a route block for routing information (i.e. messages) between network nodes. In order to improve the routing efficiency of messages passing through the circuit in network A, the second multidimensional routing network of route blocks, denoted by B, is connected to network A. Networks A and B have the same topology and dimension. The route block has an X-coordinate and a Y-coordinate in the corresponding network. A route laying unit in specific coordinates in network A is connected to a route laying unit in corresponding coordinates in network B through channels designated Z.
Сети A и B представляют собой двухмерные сдвоенные решетки узлов. Каждый узел включает блок прокладки маршрута, включающий четыре типа каналов для передачи информации. Networks A and B are two-dimensional dual lattices of nodes. Each node includes a route block, which includes four types of channels for transmitting information.
Первый канал применяется для передачи информации между блоком прокладки маршрута и процессором, соединенным с блоком прокладки маршрута. The first channel is used to transmit information between the route block and the processor connected to the route block.
Второй канал применяется для передачи информации между блоками прокладки маршрута в X направлении. The second channel is used to transmit information between route blocks in the X direction.
Третий канал применяется для передачи информации между блоками прокладки маршрута в Y направлении. The third channel is used to transmit information between route blocks in the Y direction.
Четвертый канал применяется для передачи информации между блоками прокладки маршрута в Z направлении. The fourth channel is used to transmit information between route blocks in the Z direction.
Сообщения, передаются в сети A и B путем использования информации о маршрутизации, содержащейся в каждом сообщении. Messages are transmitted on networks A and B by using the routing information contained in each message.
При этом информация о маршрутизации применяется только для целей определения единственного маршрута в X и Y измерениях. Маршрутизация в Z измерении является переменной и зависит от недействительных каналов, имеющих место в сети. Под недействительными понимаются каналы, которые находятся в состоянии занятости, не существуют или находятся в состоянии сбоя. Moreover, routing information is used only for the purpose of determining a single route in the X and Y dimensions. Routing in the Z dimension is variable and depends on the invalid channels taking place on the network. Invalid channels are those that are in a busy state, do not exist, or are in a state of failure.
В течение передачи сообщения в X и Y измерениях, если канал немедленно не предоставляется, запрос делается для Z канала. Запрос для X или Y канала и запрос для Z канала поддерживаются до тех пор, пока не будет представлен один канал. Сообщение передается на предоставленный канал, а другой запрос отменяется. Если оба запрашиваемых канала (X или Y) и Z канал находятся в состоянии занятости, то сообщение блокируется и не передается на Z канал. During the transmission of the message in the X and Y dimensions, if the channel is not immediately provided, a request is made for the Z channel. The request for the X or Y channel and the request for the Z channel are supported until one channel is presented. The message is transmitted to the provided channel, and another request is canceled. If both the requested channels (X or Y) and the Z channel are in a busy state, then the message is blocked and not transmitted to the Z channel.
Блок прокладки маршрута не фиксируется для маршрутизации на канале до тех пор, пока канал не будет представлен. Заголовок обычной маршрутизации адреса не изменяется при переходе через Z измерение. Когда сообщение поступает на блок прокладки маршрута узла назначения, сообщение передается на канал, связанный с процессором. Этот метод адаптивной маршрутизации требует, чтобы блок прокладки маршрута проверял адрес маршрутизации для определения, поступило ли сообщение в узел назначения. Такая проверка выполняется всякий раз, когда сообщение переходит Z измерение. Если имеет место переход от первой сети ко второй и все желаемые каналы второй сети недействительны, сообщение будет блокироваться и не будет передаваться на Z канал. The route block is not fixed for routing on the channel until the channel is presented. The normal address routing header does not change when going through the Z dimension. When a message arrives at the route node of the destination node, the message is transmitted to the channel associated with the processor. This adaptive routing method requires the routing unit to check the routing address to determine if a message has arrived at the destination. Such a check is performed whenever a message passes the Z dimension. If there is a transition from the first network to the second and all the desired channels of the second network are invalid, the message will be blocked and will not be transmitted to the Z channel.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: каналы, узел коммутации, который, в частности, содержит маршрутизатор. The signs of the prototype, coinciding with the signs of the proposed technical solution, are as follows: channels, a switching node, which, in particular, contains a router.
Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, состоят в том, что в прототипе не обеспечивается поиск трактов передачи данных и непосредственное соединение между отдаленными узлами, а средства маршрутизации обеспечивают поиск обходных путей при передаче из исходного узла в узел назначения и, соответственно, адаптивную маршрутизацию только в одном координатном Z-направлении. The reasons that impede the achievement of the required technical result are that the prototype does not provide a search for data transmission paths and a direct connection between remote nodes, and the routing tools provide a search for workarounds when transferring from the source node to the destination node and, accordingly, adaptive routing only in one coordinate Z-direction.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в сокращении временных затрат для передачи сообщений при сохранении функциональных и технических характеристик сетей различных конфигураций с автоматической прокладкой маршрута (как по заданному, так и по адаптивному маршруту) за счет использования как смежных, так и отдаленных связей. The problem to which the claimed technical solution is directed is to reduce the time spent on sending messages while maintaining the functional and technical characteristics of networks of various configurations with automatic routing (both along a given and adaptive route) through the use of both adjacent and remote communications.
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в уменьшении среднего времени прохождения сообщений в сети за счет введения связей между отдаленными узлами и в сокращении аппаратных затрат за счет использования одного маршрутизатора на несколько каналов. The technical result achieved by using the invention is to reduce the average transit time of messages in the network by introducing connections between remote nodes and to reduce hardware costs by using one router on several channels.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен пример реализации для четырехмерной сети, на фиг. 2 - 4 - узел коммутации сети, на фиг. 5 - маршрутизатор, на фиг. 6 - схема определения оптимальных маршрутов, на фиг. 7 - блок прокладки адаптивных маршрутов, на фиг. 8 - блок прокладки неадаптивных маршрутов, на фиг. 9 - блок программирования, на фиг. 10 - коммутатор каналов, на фиг. 11 - коммутатор буферов, на фиг. 12 - буфер, на фиг. 13 - выходной автомат, на фиг. 14 - входной автомат, на фиг. 15 - приемник, на фиг. 16 - 17 - передатчик, на фиг. 18 - арбитр буферов, на фиг. 19 - арбитр маршрутизатора, на фиг. 20 - схема сравнения, на фиг. 21 - схема кодирования ответов блока прокладки адаптивных маршрутов, на фиг. 22 - таблица соответствия входных и выходных сигналов схемы кодирования ответов, на фиг. 23 - схема шифратора, на фиг. 24 - таблица соответствия входных и выходных сигналов шифратора, на фиг. 25 - дешифратор блока прокладки неадаптивных маршрутов, на фиг. 26 - схема кодирования ответов блока прокладки неадаптивных маршрутов, на фиг. 27 - 31 - блок-схема алгоритма работы маршрутизатора, на фиг. 32 - 33 - пример маршрутизации сообщения в сети. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows an example implementation for a four-dimensional network; FIG. 2-4, a network switching unit, in FIG. 5 - router, FIG. 6 is a diagram for determining optimal routes; FIG. 7 - block laying adaptive routes, in FIG. 8 - block laying non-adaptive routes, in FIG. 9 is a programming unit, in FIG. 10 - channel switch, in FIG. 11 - buffer switch, in FIG. 12 is a buffer, in FIG. 13 - output machine, in FIG. 14 - input machine, in FIG. 15 - receiver, in FIG. 16-17 — transmitter, FIG. 18 is a buffer arbiter; FIG. 19 - the arbiter of the router, in FIG. 20 is a comparison diagram, in FIG. 21 is a coding diagram of responses of the adaptive route laying unit, in FIG. 22 is a correspondence table of input and output signals of a response coding scheme; FIG. 23 is a diagram of an encoder, in FIG. 24 is a correspondence table of the input and output signals of the encoder, in FIG. 25 - decoder block laying non-adaptive routes, in FIG. 26 is a coding diagram of responses of a non-adaptive route laying unit, in FIG. 27 - 31 is a flowchart of a router operation algorithm, in FIG. 32 - 33 is an example of message routing on a network.
Работа сети возможна как в синхронном, так и в асинхронном режиме. Network operation is possible both in synchronous and in asynchronous mode.
Пример реализации изобретения приведем для синхронной сети, построенной на основе линейной N-мерной решетки с отдаленными связями, которая строится следующим образом:
- задается требуемая размерность сети;
- каждому узлу сети присваивается обозначение в виде последовательности координат в сети;
- все смежные узлы соединяются между собой;
- добавляются связи между отдаленными узлами.An example implementation of the invention is given for a synchronous network built on the basis of a linear N-dimensional lattice with remote connections, which is constructed as follows:
- the required network dimension is set;
- each node of the network is assigned a designation in the form of a sequence of coordinates in the network;
- all adjacent nodes are interconnected;
- Connections between remote nodes are added.
Число узлов в сети должно быть равно произведению протяженности решетки по каждой координате сети. Смежные узлы - это узлы, у которых отличается не более одной координаты и не более, чем на 1. При этом максимальное расстояние между узлами решетки будет равно сумме протяженности решетки по каждой координате минус N. Связи между отдаленными узлами сети позволяют сократить это расстояние при прокладке маршрута. The number of nodes in the network should be equal to the product of the length of the lattice for each coordinate of the network. Adjacent nodes are nodes that differ by no more than one coordinate and no more than 1. Moreover, the maximum distance between the nodes of the lattice will be equal to the sum of the length of the lattice in each coordinate minus N. Connections between remote nodes of the network can reduce this distance when laying route.
Каждый канал сети состоит из двух двунаправленных каналов, работающих независимо и обеспечивающих передачу информации в прямом и в обратном направлениях. Источниками информации являются входные и инжекционные каналы. Все узлы коммутации работают от одной тактовой частоты (от одной шины синхронизации). Each channel of the network consists of two bidirectional channels that operate independently and ensure the transmission of information in the forward and reverse directions. Sources of information are the input and injection channels. All switching nodes operate from one clock frequency (from one synchronization bus).
Приведенный пример четырехмерной сети для маршрутизации сообщений (см. фиг. 1) содержит множество узлов коммутации, например, 1.0, 1.1, ..., 1.P, . . . , 1R и т.д. Узлы коммутации соединены между собой посредством каналов связи, например, 2(1.0, 1.2), 2(1.2, 1.5) и т.д. The given example of a four-dimensional network for message routing (see Fig. 1) contains many switching nodes, for example, 1.0, 1.1, ..., 1.P,. . . , 1R, etc. Switching nodes are interconnected via communication channels, for example, 2 (1.0, 1.2), 2 (1.2, 1.5), etc.
В соответствии с измерениями четырехмерной решетки в сети выделяются четыре направления (координаты X1, X2, X3 и X4), определяющие размерность сети и координаты всех узлов коммутации. Так, для приведенной сети размерность составляет: в направлении X1 - F, где F > 5; в направлении X2 - 2; в направлении X3 - 2; в направлении X4 - 2. Основа топологии определяется каналами связи между смежными узлами коммутации. Так, например, для узла коммутации 1.0 связь с четырьмя смежными узлами 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 по всем четырем направлениям X. 1, X. 2, X. 3, X.4 осуществляется посредством каналов связи 2(1.0,1.1), 2(1.0, 1.2), 2(1.0, 1.3) 2(1.0, 1.4) соответственно. In accordance with the measurements of the four-dimensional lattice, four directions are allocated in the network (coordinates X1, X2, X3, and X4), which determine the network dimension and the coordinates of all switching nodes. So, for the reduced network, the dimension is: in the direction X1 - F, where F> 5; in the direction of X2 - 2; in the direction of X3 - 2; in the direction of X4 - 2. The basis of the topology is determined by the communication channels between adjacent switching nodes. So, for example, for switching node 1.0, communication with four adjacent nodes 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 in all four directions X. 1, X. 2, X. 3, X.4 is carried out through communication channels 2 (1.0,1.1), 2 (1.0, 1.2), 2 (1.0, 1.3) 2 (1.0, 1.4), respectively.
Полная топология представленной сети определяется помимо описанных связей дополнительными каналами связи между отдаленными узлами коммутации. Так, например, канал связи 2(1.0, 1.P) соединяет два отдаленных узла коммутации 1.1 и 1.P, координаты которых в направлении X1 отличаются более, чем на единицу. The complete topology of the presented network is determined in addition to the described communications by additional communication channels between remote switching nodes. So, for example, communication channel 2 (1.0, 1.P) connects two remote switching nodes 1.1 and 1.P, whose coordinates in the X1 direction differ by more than one.
В узле коммутации 1 входные каналы 2.1.1,...,2.N.1 соединены с канальными входами-выходами адаптеров входных каналов 3.1,...,3.N соответственно (см. фиг.2 - 4). Входы адаптеров входных каналов 3.1,...,З.N соединены с выходами ответов DO входных автоматов 4.1,...,4.N соответственно. Инжекционные каналы 5.1,...,5.M соединены с канальными входами-выходами передатчиков 6.1, . . .,6.M соответственно. Выходы запросов RQ входных автоматов 4.1,...,4.N и передатчиков 6.1,...,6.M соединены с группой входов запроса арбитра буферов 7, группа выходов разрешения EN которого соединена со входами разрешения входных автоматов 4.1, ...,4.N и передатчиков 6.1,..., 6.M. Группа выходов номера источника NI арбитра буферов 7 соединена с группой входов номера источника коммутатора буферов 8, группа выходов ответа DO которого соединена с первыми входами ответа входных автоматов 4.1,...,4.N и передатчиков 6.1,..., 6. M. Группа выходов выбора CS арбитра буферов 7 соединена с группой входов выбора коммутатора буферов 8 и со входами выбора буферов 9.1,..., 9.K, информационные входы DI которых соединены с группой информационных выходов коммутатора буферов 8, группа входов ответов DO которого соединена с выходами ответов буферов 9.1,..,9.K, выходы занятости WS которых соединены с группами входов занятости арбитра буферов 7 и коммутатора буферов 8. Выходы запросов RQ буферов 9.1,...,9.K соединены с группой входов запроса арбитра маршрутизатора 10, группа выходов разрешения EN которого соединена со входами разрешения буферов 9.1,...,9.K и группой входов разрешения коммутатора буферов 8. Информационные выходы буферов DI объединены и соединены с группой информационных входов маршрутизатора 11, группа выходов ответов DO которого соединена с группами входов ответа буферов 9.1,...,9.K. Выход подтверждения информации ED арбитра маршрутизатора 10 соединен с одноименным входом маршрутизатора 11, выход блокировки LK которого соединен со входом блокировки арбитра буферов 10. Выходы адаптеров каналов 3.1,...,З.N соединены с информационными входами входных автоматов 4.1,...,4.N соответственно. Группы информационных входов коммутатора буферов 8 и коммутатора каналов 12 объединены и соединены с выходами адаптеров канала 3.1,..., 3.N и информационными выходами передатчиков 6.1,...,6.M. Вторые входы ответов DO входных автоматов 4.1, . ..,4.N и передатчиков 6.1,...,6.N соединены с группой выходов ответов коммутатора каналов 12, группа входов номера источника NI которого объединена с одноименной группой входов маршрутизатора 11 и соединена с группой выходов номера источника коммутатора буферов 8. Группа выходов выбора CS маршрутизатора 11 соединена с группой входов выбора коммутатора каналов 12 и входами выбора выходных автоматов 13.1,...,13.N и приемников 14.1,...,14.L. Выходы занятости WS выходных автоматов 13.1,..., 13.N и приемников 14.1,..., 14. L соединены с группами входов занятости маршрутизатора 11 и коммутатора каналов 12, группа входов ответов DO которого соединена с выходами адаптеров выходных каналов 15,1,..., 15.N и выходами ответов приемников 14.1,...,14.L. Выходы адаптеров выходных каналов 15.1...,15.N соединены с входами ответов DO выходных автоматов 13.1,...,13.N. Группа информационных выходов DI коммутатора каналов 12 соединена со входами адаптеров выходных каналов 15.1,... , 15. N и информационными входами приемников 14.1,...,14.L, канальные входы-выходы которых соединены с реципиентными каналами 16.1,...,16.L. Канальные входы-выходы адаптеров выходных каналов 15.1,...,15.N соединены с выходными каналами 2.1.2,...,2.N.2. In the switching
Канал сети образуется соединением входного канала 2.n.1 узла коммутации, например, 1.0, с выходным каналом 2.s.2 узла коммутации, например, 1.1, и соединением выходного канала 2.s.2 узла коммутации 1.0 со входным каналом 2. s.1 узла коммутации 1.1. The network channel is formed by connecting the input channel 2.n.1 of the switching node, for example, 1.0, with the output channel 2.s.2 of the switching node, for example, 1.1, and connecting the output channel 2.s.2 of the switching node 1.0 with the
В маршрутизаторе (см. фиг. 5) группа информационных входов соединена с группами информационных входов схемы сравнения 17, схемы определения оптимальных маршрутов 18, блока прокладки неадаптивных маршрутов 19 и блока прокладки адаптивных маршрутов 20, группа входов оптимальных маршрутов которого соединена с группой выходов схемы определения оптимальных маршрутов 18. Выход схемы сравнения 17 соединен со входом равенства блока прокладки адаптивных маршрутов 20, группы выходов ответа которого объединены с одноименными группами выходов блока прокладки неадаптивных маршрутов 19, а также являются соответствующими выходами маршрутизатора 11, группа входов номера источника которого соединена с группой входов номера источника блока прокладки адаптивных маршрутов 20. Вход готовности данных маршрутизатора 11 соединен с входами разрешения блоков прокладки неадаптивных 19 и адаптивных маршрутов 20 и блока программирования 22, группа выходов программирования которого соединена с группами входов программирования блока прокладки адаптивных маршрутов 20, схем сравнения 17 и определения оптимальных маршрутов 18. Группа входов занятости маршрутизатора 11 соединена с группами входов занятости блоков прокладки неадаптивных 19 и адаптивных 20 маршрутов, входы блокировки которых объединены с выходом блокировки маршрутизатора 11 и с выходом блокировки блока программирования 22, стартовый вход которого соединен с выходом программирования блока прокладки неадаптивных маршрутов 19. Первая группа выходов выбора блока прокладки неадаптивных маршрутов соединена с первыми входами группы элементов 21 ИЛИ, вторые входы которых соединены с группой выходов выбора блока прокладки адаптивных маршрутов. Выходы группы элементов 21 ИЛИ и вторая группа выходов выбора блока прокладки неадаптивных маршрутов являются выходами выбора маршрутизатора. In the router (see Fig. 5), the group of information inputs is connected to the groups of information inputs of the
В схеме определения оптимальных маршрутов 18 (см. фиг. 6) группа информационных входов соединена с группами информационных входов регистров маски 23.1,...,23.N, координаты 24.1,...,24.N, условия 25.1,...,25.N, связи 26.1,. ..,26.N и первыми входами групп элементов 27.1,...,27.N, вторые входы которых соединены с группами выходов регистров маски 23.1,..., 23.N. Группа входов программирования схемы 18 определения оптимальных маршрутов соединена с входами записи регистров маски 23.1,..., 23.N, координаты 24.1,...,24.N, условия 25.1,...,25.N, связи 26.1,..., 26.N. Выходы групп элементов 2И 27.1, . . .,27.N соединены с первыми группами входов схем сравнения 28.1,.., 28.N, вторые группы входов которых соединены с группами выходов регистров координат 24.1,.., 24.N. Выходы схем сравнения 28.1,...,28.N соединены с первыми входами элементов 29.1,..,29.N, 2-2-2-И-ЗИЛИ вторые входы которых соединены с выходами регистров условий 25.1,...,25.N. Выходы элементов 29.1,...,29.N соединены с первыми входами групп элементов ИЛИ 30.1,..,З0.N, вторые входы которых соединены с выходами регистров связи 26.1,..,26.N. Выходы групп элементов 30.1, . .,30.N ИЛИ соединены со входами элементов 31.1,..,31.N, И выходы которых и являются выходами схемы определения оптимальных маршрутов. In the scheme for determining optimal routes 18 (see Fig. 6), a group of information inputs is connected to groups of information inputs of mask registers 23.1, ..., 23.N, coordinates 24.1, ..., 24.N, conditions 25.1, ... , 25.N, communications 26.1 ,. .., 26.N and the first inputs of the groups of elements 27.1, ..., 27.N, the second inputs of which are connected to the groups of outputs of the mask registers 23.1, ..., 23.N. The group of programming inputs of the optimal route determination circuit 18 is connected to the recording register entries of the mask 23.1, ..., 23.N, coordinates 24.1, ..., 24.N, conditions 25.1, ..., 25.N, communications 26.1 ,. .., 26.N. The outputs of the groups of elements 2I 27.1,. . ., 27.N are connected to the first groups of inputs of the comparison circuits 28.1, .., 28.N, the second groups of inputs of which are connected to the groups of outputs of the coordinate registers 24.1, .., 24.N. The outputs of the comparison circuits 28.1, ..., 28.N are connected to the first inputs of the elements 29.1, .., 29.N, 2-2-2-I-ZILI whose second inputs are connected to the outputs of the condition registers 25.1, ..., 25 .N. The outputs of the elements 29.1, ..., 29.N are connected to the first inputs of the group of elements OR 30.1, .., З..N, the second inputs of which are connected to the outputs of the communication registers 26.1, .., 26.N. The outputs of the groups of elements 30.1,. ., 30.N OR connected to the inputs of the elements 31.1, .., 31.N, And the outputs of which are the outputs of the circuit for determining optimal routes.
В блоке прокладки адаптивных маршрутов 20 (см. фиг. 7) группа входов оптимальных маршрутов соединена с прямыми входами группы элементов 33 И и информационными входами мультиплексора 39, адресные входы которого и объединены со входами дешифратора 32 и соединены с группой входов номера источника. Группа информационных входов блока прокладки адаптивных маршрутов соединена с информационными входами регистра 34 числа и регистра 35 связей и с первым входом элемента 36 И, второй и инверсный входы которого соединены с входами разрешения и блокировки соответственно блока прокладки адаптивных маршрутов, группа входов программирования которого соединена со входами записи регистров 34 числа и 35 связей. Выходы группы элементов 33 И соединены с прямыми входами группы элементов 37 И и входами сумматора 38. Выходы дешифратора 32 соединены с инверсными входами группы элементов 33 И. Выходы сумматора 38 соединены с первыми входами схемы сравнения 40, вторые входы которой соединены с выходами регистра 34 числа. Выходы группы элементов 37 И соединены с первыми входами групп элементов 41 И, с прямыми входами группы элементов 42 И и входами элемента 45 ИЛИ. In the adaptive route laying unit 20 (see Fig. 7), the group of inputs of the optimal routes is connected to the direct inputs of the group of
Группа входов занятости блока прокладки адаптивных маршрутов соединена с инверсными входами группы элементов 37 И и первыми инверсными входами группы элементов 43 И, вторые инверсные входы которой объединены с инверсными входами группы элементов 42 И и вторыми входами групп элементов 41 И и соединены с выходами регистра 35 связей. Выходы группы элементов 41 И соединены со входами приоритетного шифратора 47 и входами элемента 44 ИЛИ. Выходы группы элементов 42 И соединены со входами приоритетного шифратора 48. Вход равенства блока прокладки адаптивных маршрутов соединен с третьим входом схемы 49 кодирования ответов, группа выходов которого является группой выходов ответов блока прокладки адаптивных маршрутов. Выходы группы элементов 43 И соединены со входами элемента 46 ИЛИ и приоритетного шифратора 50. Выход элемента 36 И соединен с пятым входом схемы 49 кодирования ответов, первый вход которой объединен с прямым входом разрешения приоритетного шифратора 48, инверсным входом разрешения приоритетного шифратора 50 и соединен с выходом элемента 45 ИЛИ. Выход мультиплексора 39 соединен со вторым входом схемы кодирования ответа 49, четвертый вход которой соединен с выходом схемы сравнения 40. Выход схемы 46 ИЛИ соединен с шестым входом схемы 49 кодирования ответов, выход разрешения которой соединен с входом разрешения дешифратора 51, группа выходов которого является группой выходов выбора блока прокладки адаптивных маршрутов. Выходы приоритетных шифраторов 47, 48 и 50 объединены со входами дешифратора 51. Выход элемента 44 ИЛИ соединен со входом разрешения приоритетного шифратора 47 и инверсным входом разрешения приоритетного шифратора 48. The group of employment inputs of the adaptive route laying unit is connected to the inverse inputs of the group of
В блоке прокладки неадаптивных маршрутов 19 (см. фиг. 8) группа информационных входов соединена со входами дешифратора 52, выходы которого соединены с прямыми входами группы элементов 53 И, инверсные входы которой соединены с группой входов занятости блока прокладки неадаптивных маршрутов, вход блокировки которого соединен с инверсным входом дешифратора 52. Выходы группы элементов 53 И соединены со входами шифратора 54, выход готовности которого соединен со вторым входом схемы 55 кодирования ответов и входом разрешения дешифратора 56, выходы которого являются двумя группами выходов выбора блока прокладки неадаптивных маршрутов, группа выходов ответа которого является выходами схемы 55 кодирования ответов, первый вход которой соединен с выходом готовности дешифратора 52. Группа выходов дешифратора 54 соединена с группой входов дешифратора 56. Вход готовности данных блока 19 соединен со вторым входом дешифратора 52, выход программирования которого соединен с выходом программирования блока 19, вход блокировки которого соединен с третьим входом схемы 55 кодирования ответов. In the non-adaptive route routing block 19 (see Fig. 8), the group of information inputs is connected to the inputs of the
9 В блоке программирования 22 (фиг. 9) стартовый вход соединен со входом установки триггера 57, выход которого соединен с инверсным входом сброса счетчика 58 и является выходом блокировки блока программирования, вход готовности которого соединен со счетным входом счетчика 58 и входом разрешения дешифратора 59, остальные входы которого соединены с выходами счетчика 58. Выходы дешифратора 59 являются группой выходов программирования блока программирования. Вход сброса триггера 57 соединен с последним выходом дешифратора 59. 9 In the programming unit 22 (Fig. 9), the start input is connected to the installation input of the
В коммутаторе каналов 12 (см. фиг. 10) группа входов номера источника соединена с информационными входами регистров 60.1,...,60.N+L, входы записи которых соединены с группой входов выбора коммутатора каналов, группа информационных входов которого соединена с информационными входами мультиплексоров 61.1, . ..,61.N+L. Группа входов ответов коммутатора каналов соединена с информационными входами демультиплексоров 62.1,..., 62.N+L; n-й вход занятости группы входов занятости коммутатора каналов соединен со входами разрешения мультиплексора 61. n и демультиплексора 62.n, адресные входы которых соединены с выходами регистра 60.n. Выходы мультиплексоров 61.1,..., 61.N+L являются группой информационных выходов коммутатора каналов, группой выходов ответов которого являются выходы элементов ИЛИ 63.1,.., 63.N+L, k-й вход элемента 6З.n ИЛИ соединен с n-м выходом демультиплексора 62.k. In the channel switch 12 (see Fig. 10) the group of inputs of the source number is connected to the information inputs of the registers 60.1, ..., 60.N + L, the recording inputs of which are connected to the group of inputs of the choice of the channel switch, the group of information inputs of which are connected to the information inputs of multiplexers 61.1,. .., 61.N + L. The group of channel switch response inputs is connected to the information inputs of demultiplexers 62.1, ..., 62.N + L; The nth busy input of the channel switch busy input group is connected to the resolution inputs of multiplexer 61. n and demultiplexer 62.n, the address inputs of which are connected to the outputs of register 60.n. The outputs of the multiplexers 61.1, ..., 61.N + L are the group of information outputs of the channel switch, the group of outputs of the responses of which are the outputs of the elements OR 63.1, .., 63.N + L, the k-th input of the element 6З.n OR is connected to nth demultiplexer output 62.k.
В коммутаторе буферов 8 (см. фиг. 11) группа входов номера источника соединена с информационными входами регистров 64.1,...,64.K, входы записи которых соединены с группой входов выбора коммутатора буферов, группа информационных входов которого соединена с информационными входами мультиплексоров 65.1, ...,65.K. Группа входов ответов коммутатора буферов соединена с информационными входами демультиплексоров 66.1,..,66.K; k-й вход занятости группы входов занятости коммутатора буферов соединен со входами разрешения мультиплексора 65.k и демультиплексора 66.k, адресные входы которых соединены с выходами регистра 64.k. Выходы мультиплексоров 65.1,..., 65.K являются группой информационных выходов коммутатора буферов, группой выходов ответов которого являются выходы элементов ИЛИ 67.1,...,67.N; k-й вход элемента ИЛИ 67.n соединен с n-м выходом демультиплексора 66.k. Входы разрешения коммутатора буферов соединены со входами разрешения буферных элементов 68.1,...,68. K, объединенные выходы которых являются выходами номера источника коммутатора буферов. Информационные входы буферного элемента 68.k соединены с выходами регистров 64.k. In the buffer switch 8 (see Fig. 11), the group of inputs of the source number is connected to the information inputs of the registers 64.1, ..., 64.K, the recording entries of which are connected to the group of inputs of the selection of the buffer switch, the group of information inputs of which are connected to the information inputs of multiplexers 65.1, ..., 65.K. The group of buffer switch response inputs is connected to the information inputs of demultiplexers 66.1, .., 66.K; The k-th busy input of the group of busy inputs of the buffer switch is connected to the resolution inputs of the multiplexer 65.k and the demultiplexer 66.k, the address inputs of which are connected to the outputs of the register 64.k. The outputs of the multiplexers 65.1, ..., 65.K are the group of information outputs of the buffer switch, the group of outputs of the responses of which are the outputs of the elements OR 67.1, ..., 67.N; The k-th input of the OR element 67.n is connected to the nth output of the demultiplexer 66.k. The permissions of the buffer switch are connected to the inputs of the resolution of the buffer elements 68.1, ..., 68. K, the combined outputs of which are the outputs of the source number of the buffer switch. The information inputs of the buffer element 68.k are connected to the outputs of the registers 64.k.
В буфере 9 (см. фиг. 12) вход выбора соединен с входом установки J триггера 69 занятости буфера, выход которого является выходом занятости буфера 9. Вход разрешения буфера соединен с входом установки J триггера 70 разрешения сброса и с входом E разрешения записи регистра 71 ответа, информационные входы которого являются группой входов ответа буфера 9. Входы элемента 72 ИЛИ соединены с выходами регистра 71 ответа и триггера 70 разрешения сброса, выход элемента 72 ИЛИ соединен с входами сброса К триггеров 69 занятости буфера и 70 разрешения сброса. Тактовые входы триггеров 69 занятости буфера и 70 разрешения сброса, регистров 71 ответа и 73 информационного соединены с шиной синхронизации. Информационный вход DI буфера 9 соединен с информационным входом регистра 73 информационного, вход R сброса которого соединен с входом разрешения буфера 9, который соединен также входом E разрешения буферного элемента 74, информационные входы D которого соединены с выходами информационного регистра 73, выход старшего разряда которого соединен со своим входом E разрешения сдвига и является выходом запроса буфера 9, информационные выходы которого соединены с выходами буферного элемента 74. Выход ответа буфера 9 соединен с выходом старшего разряда регистра 71 ответа. In the buffer 9 (see Fig. 12), the selection input is connected to the installation input J of the buffer
В выходном автомате 13 (фиг. 13) вход выбора соединен со входом установки J триггера 75, выход которого является выходом занятости выходного автомата 13, вход ответа которого соединен с входом D регистра сдвига 76, тактовый вход C которого, а также тактовый вход триггера 75 соединены с шиной синхронизации сети. Выходы регистра 76 сдвига соединены со входами дешифратора 77 ответов, выход которого соединен со входом сброса K триггера 75 и входом сброса R регистра 76 сдвига. In the output automaton 13 (Fig. 13), the selection input is connected to the installation input J of the
Информационный вход входного автомата 4 соединен с входом установки J триггера 78 запроса (см. фиг. 14), выход которого является выходом запроса входного автомата, вход разрешения которого соединен со входом установки J триггера 79 занятости, выход которого соединен со входом сброса R триггера 78 запроса. Первый вход ответа входного автомата 4 соединен со входом D регистра 80, а также с первым входом дешифратора 81 ответов буфера, остальные входы которого соединены с выходами регистра 80, вход сброса R которого соединен с вторым выходом дешифратора 81 ответов буфера. Второй вход ответа входного автомата соединен с входом D регистра 82, а также с первым входом (дешифратора 83 ответов канала, остальные входы которого соединены с выходами регистра 82, вход сброса R которого соединен с вторым выходом дешифратора 83 ответов канала. Тактовые входы C триггеров 78 и 79 и регистров 80 и 82 соединены с шиной синхронизации сети. Первые выходы дешифраторов 81 ответов буфера и 83 ответов канала соединены со входами элемента 84 ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса R триггера 79 занятости. Выходом ответов входного автомата 4 является выход элемента 85 ИЛИ, входы которого соединены с входом разрешения входного автомата 4 и первыми выходами регистров 80 и 82. The information input of the
В приемнике 14.l (см. фиг. 15) информационный вход соединен с входом D регистра 86 данных, выходы которого соединены с входами буферного элемента 87, выходы которого являются информационными выходами реципиентного канала 16. l. 1. Старший разряд регистра 86 данных соединен с входом E регистра 86 данных и входом S триггера 88 требования канала, выход которого является выходом требования реципиентного канала 16. l.2. Вход 16.l.3 реципиентного канала соединен со входами E разрешения записи и D2 информационным регистра 89 ответа, с входом сброса R триггера 88, входом E разрешения выдачи буферного элемента 87. Вход 16.l.4 последнего цикла реципиентного канала соединен со входом D0 регистра 89 ответа и входом установки J триггера 90 сброса канала, инверсный выход которого соединен со входом элемента 91 ИЛИ-НЕ, остальные входы которого соединены с выходами регистра 89 ответа, старший из которых соединен со входом R разрешения сброса регистра 86 данных, а также является выходом ответа приемника 14.l, вход выбора которого соединен с входом установки J триггера 92 занятости, выход которого является выходом занятости приемника 14. l, а инверсный выход соединен с входом сброса K триггера 90 сброса канала. Выход элемента 91 ИЛИ-НЕ соединен со входом сброса K триггера 92 занятости. На входы D1 и D3 регистра 89 ответа подается уровень логического нуля. Тактовые входы регистров 86 данных и 89 ответа и триггеров 90 сброса канала и 92 занятости соединены с шиной синхронизации коммутатора. In the receiver 14.l (see Fig. 15), the information input is connected to the input D of the data register 86, the outputs of which are connected to the inputs of the
В передатчике 6.m (см. фиг. 16 и 17) информационные входы 5.m.1 инжекционного канала 5.m соединены с информационными входами регистра 93 данных, вход C разрешения записи которого соединен со входом 5.m.2 записи инжекционного канала 5.m. На вход D0 мультиплексора 94 подается уровень логического нуля, на вход D1 - уровень логической единицы, остальные D входы мультиплексора 94 соединены с выходами регистра 93 данных. Выходы счетчика 95 соединены с адресными входами мультиплексора 94 и входами дешифратора 96, выход которого соединен с инверсным входом E1 разрешения счетчика 95 и входами E разрешения регистра 97 ответов и дешифратора 98 ответов. Первый и второй входы ответов передатчика 6.m соединены с входами элемента 99 ИЛИ, выход которого соединен с D входом регистра 97 ответов, выходы которого соединены со входами дешифратора 98 ответов. Входы сброса R счетчика 95 и регистра 97 ответов соединены с выходом элемента 100 ИЛИ, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами дешифратора 98 ответов соответственно. Информационный выход передатчика 6. m соединен с выходом элемента 101 ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом мультиплексора 94, второй, третий и четвертый входы - с третьим, четвертым и пятым выходами дешифратора 98 ответов соответственно, а пятый вход - с выходом элемента 102 И, первый вход которого соединен со входом записи 5.m.2 инжекционного канала 5.m. In the transmitter 6.m (see FIGS. 16 and 17), the information inputs 5.m.1 of the injection channel 5.m are connected to the information inputs of the data register 93, the recording permission input C of which is connected to the injection channel 5.m.2 of the injection channel 5.m. The logic zero level is supplied to the input D0 of the
Входы элемента 103 ИЛИ соединены с вторым, третьим и пятым выходами дешифратора 98 ответов, а выход - с входом установки J триггера 104, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента 105 И, выход которого соединен с входом установки J триггера 106, выход которого является выходом запроса передатчика 6.m. Входы сброса K триггеров 104 и 106 соединены с входом разрешения передатчика 6.m. Первый вход элемента 105 И соединен с выходом элемента 101 ИЛИ. Входы элемента 107 ИЛИ соединены с первым и вторым выходами дешифратора 98 ответов, а выход - со входом установки J триггера 108, вход сброса K которого соединен с входом записи 5.m.2 инжекционного канала 5. m, выход 5.m.3 требования канала которого является выходом триггера 108. Входы элемента 109 ИЛИ соединены со входом разрешения передатчика 6.m и выходом элемента 99 ИЛИ, а выход - с нулевым входом мультиплексора 110, первый вход которого соединен с входом записи 5.m.2 инжекционного канала, а выход - с входом установки J триггера 111, вход сброса К которого соединен с выходом дешифратора 96, а выход - с входом E2 разрешения счета счетчика 95. Входы элемента 112 И соединены с первым выходом дешифратора 98 ответов и выходами D0 и D1 регистра 93 данных, а выход - со входом установки J триггера 113, вход сброса K которого соединен со вторым выходом дешифратора 98 ответов. Выход триггера 113 соединен с адресным входом мультиплексора 110, а инверсный выход - со вторым входом элемента 102 И. Тактовые входы С счетчика 95, регистра 97 ответов и триггеров 104, 106, 108, 111 и 113 соединены с шиной синхронизации сети. The inputs of the
В арбитре 7 буферов (см. фиг. 18) входы запроса соединены со входами шифратора 114 и элемента 115 ИЛИ. Входы занятости арбитра 7 буферов соединены с входами шифратора 116 и элемента 117 ИЛИ. Выходы элементов 115и 117 ИЛИ соединены со входами элемента 118 И, выход которого соединен со входами разрешения дешифраторов 119 и 120. Выходы шифратора 114 являются выходами номера источника арбитра 7 буферов; кроме того, они соединены с входами дешифратора 119, выходы которого являются выходами разрешения арбитра 7 буферов. Выходы шифратора 116 соединены с входами дешифратора 120, выходы которого являются выходами выбора арбитра 27 буферов. In the
В арбитре 10 маршрутизатора входы запроса соединены со входами шифратора 121 и с информационными входами мультиплексора 122 (см. фиг. 19), выход которого является выходом подтверждения информации арбитра 10 маршрутизатора, а также соединен с входом разрешения дешифратора 124. Вход блокировки арбитра 10 маршрутизатора соединен со входом разрешения записи регистра-защелки 123, входы которого соединены с выходами шифратора 121. Выходы регистра-защелки 123 соединены с входами дешифратора 124, выходы которого являются выходами разрешения арбитра 10 маршрутизатора. Адресные входы мультиплексора 122 соединены с выходами регистра защелки 123. In the
Информационные входы схемы сравнения 17 маршрутизатора 11 соединены со входами регистра 125 (см. фиг. 20) и входами A элемента 126 сравнения. Выходы регистра 125 соединены со входами B элемента 126 сравнения, выход A=B которого является выходом схемы сравнения 17 маршрутизатора 11. Вход программирования схемы сравнения 17 соединен со входом записи регистра 125. The information inputs of the
Входы инверторов 127, 128, 129, 130 и 131 (см. фиг. 21) соединены с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами схемы 49 кодирования ответов соответственно. Входы элемента 132 И соединены с выходами инверторов 127, 128, 129 и четвертым входом схемы 49 кодирования ответов. Входы элемента 133 И соединены с первым входом схемы 49 кодирования ответов и выходом инвертора 129. Входы элемента 134 И соединены с выходами инверторов 127, 128, 129 и 130 и шестым входом схемы кодирования ответов. Входы элемента 135 ИЛИ-НЕ соединены с выходами инвертора 129 и элементов 132, 133 и 134 И. Пятый вход схемы 49 кодирования ответов соединен с вторыми входами элементов 136, 137 И, первые входы которых соединены с выходами элементов 133, 134 И соответственно. Выходом разрешения схемы 49 кодирования ответов является выход элемента 138 ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов 136, 137 И. Инверсный вход разрешения буферного элемента 139 соединен с выходом инвертора 131. На первый вход буферного элемента 139 подана логическая "1". Второй, третий и четвертый входы буферного элемента соединены с выходами инвертора 129, элемента 132 И и элемента 135 ИЛИ-НЕ. Выходы буферного элемента 139 являются выходами ответа схемы 49 кодирования ответов. The inputs of the
Один из вариантов шифраторов 114, 116, используемых в арбитре 7 буферов, приоритетных шифраторов 47, 48 и 50, используемых в блоке 20 прокладки адаптивных маршрутов, шифратора 54 блока прокладки неадаптивных маршрутов 19 и шифратора 121, используемого в арбитре 10 маршрутизатора, приведен на фиг. 23 для случая, когда число входов шифратора равно семи. Четвертый, пятый, шестой и седьмой входы шифратора соединены со входами элемента 140 ИЛИ. Первый, второй и третий входы шифратора соединены с первой группой входов мультиплексора 141, вторая группа входов которого соединена с пятым, шестым и седьмым входами шифратора. Входы элемента 142 ИЛИ соединены со вторым и третьим выходами мультиплексора 141, адресный вход которого соединен с выходом элемента 140 ИЛИ. Первый и третий выходы мультиплексора 141 соединены с первым и вторым входами мультиплексора 143, адресный вход которого соединен с выходом элемента 142 ИЛИ. Инверсный и прямой входы разрешения шифратора соединены с инверсным и прямым входами соответственно элемента 144 И, выход которого соединен со входом разрешения буферного элемента 145, входы которого соединены с выходами мультиплексора 143 и элементов 142 и 140 ИЛИ. Выходами шифратора являются выходы буферого элемента 145. One embodiment of the
Выход готовности, который используется при построении шифратора 54 блока 19 прокладки неадаптивных маршрутов, является выходом элемента 146 ИЛИ, входы которого соединены с выходами мультиплексора 143 и элементов 142 и 140 ИЛИ. The ready output, which is used to construct the
Дешифратор 52 блока 19 прокладки неадаптивных маршрутов (см. фиг. 25) содержит, например, инвертор 147, соединенный с одним из информационных входов дешифратора 52, элемент 148 И, входы которого соединены с выходом инвертора 147 и входами готовности данных и блокировки дешифратора 52, и дешифратор 149, вход разрешения которого соединен с выходом элемента 148 И. Входы дешифратора 149 соединены с информационными входами дешифратора 52, выход готовности которого соединен с выходом инвертора 147 Первые N выходов дешифратора 52 являются первыми М выходами дешифратора 149.(N+1)-й выход дешифратора 149 соединен с остальными M выходами дешифратора 52. (N+2)-й выход дешифратора 149 является выходом программирования дешифратора 52. The
Схема 55 кодирования ответов блока 19 прокладки неадаптивных маршрутов содержит элемент 150 ИЛИ (см. фиг. 26), входы которого соединены с первым и третьим входами схемы 55 кодирования ответов элемент 151 ИЛИ-НЕ, входы которого соединены со вторым и третьим входами схемы 55 кодирования ответов, и буферный элемент 152, выходы которого являются выходами ответа схемы 55 кодирования ответов. Выход элемента 150 ИЛИ соединен со входом разрешения буферного элемента 152, второй и третий входы которого соединены с выходом элемента 151 ИЛИ-НЕ. На первый и четвертый входы буферного элемента 152 подаются логические "1" и "0" соответственно. The
На фиг. 32 и 33 представлены сети маршрутизации, построенные соответственно на основе прототипа и на основе заявленного изобретения и имеющие одинаковые размерности. В обеих сетях пунктиром показаны каналы связи, находящиеся в состоянии занятости при постановке задачи маршрутизации сообщений из исходного узла в узел назначения. In FIG. 32 and 33 show routing networks constructed respectively on the basis of the prototype and on the basis of the claimed invention and having the same dimensions. In both networks, the dotted lines show the communication channels that are in a busy state when setting the task of routing messages from the source node to the destination node.
Для прокладки маршрута в сети (см. фиг. 1) используется управляющая информация, содержащаяся в первых словах сообщения (пакета). При этом возможны два способа управления коммутацией сети:
- неадаптивный, когда каждое слово, управляющее информацией, явно указывает направление дальнейшей передачи пакета в каждом узле;
- адаптивный, при котором управляющая информация содержит только адрес назначения сообщения (направление передачи в каждом промежуточном узле выбирается исходя из адреса назначения и наличия свободных каналов в узле).To plot a route on the network (see Fig. 1), the control information contained in the first words of the message (packet) is used. There are two possible ways to control network switching:
- non-adaptive, when each word that controls information clearly indicates the direction of further transmission of the packet at each node;
- adaptive, in which the control information contains only the destination address of the message (the transmission direction in each intermediate node is selected based on the destination address and the availability of free channels in the node).
Особым случаем управляющей информации является программирование маршрутизатора 11 (фиг. 2 - 4). A special case of control information is the programming of the router 11 (Fig. 2-4).
Рассмотрим работу маршрутизатора 11 в соответствии с его алгоритмом работы (см. фиг. 27 - 31). Consider the operation of the
В исходном состоянии маршрутизатор 11 ожидает информацию о готовности данных (шаги 153 и 154). In the initial state, the
Когда данные готовы (шаг 155), производится анализ управляющей информации (шаги 156, 157, 158). When the data is ready (step 155), the control information is analyzed (
Полученный код может содержать:
- адаптивный адрес (шаг 159);
- неадаптивный адрес (шаг 160) или
- команду программирования маршрутизатора (шаг 161).The resulting code may contain:
- adaptive address (step 159);
- non-adaptive address (step 160) or
- router programming command (step 161).
Если получена команда программирования (шаг 161), маршрутизатор 11 устанавливает сигнал блокировки (см. фиг. 5), присваивает счетчику 58 (см. фиг. 9) значение "1" и формируется ответ "Передать следующее слово" (шаг 162). После этого ожидается поступление данных (шаги 163 и 164). If a programming command is received (step 161), the
При поступлении очередного кода данных (шаг 165) производится программирование одного или нескольких регистров 23, 24, 25, 26 (см. фиг. 6), 34, 35 (см. фиг. 7), 125 (фиг. 20) в соответствии с состоянием счетчика 58 (см. фиг. 9). Upon receipt of the next data code (step 165), one or
При этом счетчика 58 (фиг. 9) наращивается на "1" и формируется ответ "Передать следующее слово" (шаг 166). In this case, the counter 58 (Fig. 9) is incremented by "1" and the response "Transfer the next word" is formed (step 166).
После этого проверяется (по новому значению счетчика 58), все ли регистры 23, 24, 25, 26 (см. фиг. 6), 34, 35 (см. фиг. 7), 125 (фиг. 20) запрограммированы (шаг 167). After that, it is checked (by the new value of counter 58) whether all registers 23, 24, 25, 26 (see Fig. 6), 34, 35 (see Fig. 7), 125 (Fig. 20) are programmed (step 167 )
Если все регистры запрограммированы (шаг 169), то сигнал блокировки снимается (шаг 170), и маршрутизатор 11 переходит в начальное состояние (шаг 153). Иначе программирование продолжается с шага 163. If all the registers are programmed (step 169), then the lock signal is canceled (step 170), and the
Если получен неадаптивный адрес (шаг 160), то проверяется (шаг 195) необходимость маршрутизации на n-й выходной канал (фиг. 4). If a non-adaptive address is received (step 160), then the need for routing to the nth output channel is checked (step 195) (Fig. 4).
Если "да" (шаг 197), то проверяется, свободен ли требуемый выходной канал 2.n.2 (фиг. 4) (шаг 198). If yes (step 197), then it is checked whether the required output channel 2.n.2 is free (Fig. 4) (step 198).
Если требуемый выходной канал 2. n.2 (фиг. 4) свободен (шаг 199), то маршрутизатор 11 прокладывает затребованный маршрут и формирует ответ "Передать следующее слово" (шаг 200); в противном случае (шаг 201) формируется ответ "Повторить маршрутизацию в данном узле" (шаг 202). Если неадаптивный адрес задает маршрут на реципиентный канал 16.l (фиг. 4) (шаг 196), то проверяется, есть ли хотя бы один свободный реципиентный канал (шаг 203). При наличии положительного ответа на данный вопрос (шаг 204) маршрутизатор 11 прокладывает затребованный неадаптивный маршрут и формирует ответ "Передать следующее слово" (шаг 205). Иначе (шаг 206) формируется ответ "Повторить маршрутизацию в данном узле" (шаг 207). If the required
Если получен адаптивный адрес (шаг 159), проверяется, достигнут ли узел назначения сообщения (шаг 171), и если "да", формируется ответ "Передать следующее слово" (шаг 174), а если "нет", то производится попытка адаптивной маршрутизации (шаг 172). If an adaptive address is received (step 159), it is checked whether the destination node of the message has been reached (step 171), and if yes, the response "Send the next word" is generated (step 174), and if no, an adaptive routing is attempted (step 172).
Проверяется наличие свободного оптимального канала, связанного с отдаленным узлом (шаг 175). Если таковой имеется (шаг 176), производится коммутация сообщения на этот канал и формируется ответ "Повторить передачу слова" (шаг 177). The presence of a free optimal channel associated with a remote node is checked (step 175). If there is one (step 176), the message is switched to this channel and the response "Repeat word transmission" is generated (step 177).
Если такого свободного канала, связанного с отдаленным узлом, нет, проверяется наличие свободного оптимального канала, связанного со смежным узлом (шаг 178) и производится коммутация на этот канал и формирование ответа "Повторить передачу слова" (шаги 179 и 180). If there is no such free channel associated with the remote node, the presence of the free optimal channel associated with the adjacent node is checked (step 178) and switching to this channel is carried out and the response “Repeat word transmission” is generated (steps 179 and 180).
Если оптимальных свободных каналов не оказалось (шаг 181), проверяется, является ли оптимальным канал, по которому пришло сообщение (шаг 182). Если канал, по которому пришло сообщение, является оптимальным (шаг 183), формируется ответ "Повторить маршрутизацию в предыдущем узле" (шаг 184). If there are no optimal free channels (step 181), it is checked whether the channel through which the message arrived is optimal (step 182). If the channel through which the message arrived is optimal (step 183), the response “Repeat routing in the previous node” is generated (step 184).
Если канал, по которому пришло сообщение является неоптимальным (шаг 185), то проверяется количество измерений, по которому не достигнуты координаты узла назначения (шаг 186). Если таких координат больше, заданного числа в предпочтительном применении больше единицы (шаг 187), формируется ответ "Повторить маршрутизацию, в данном узле" (шаг 188), т.е. реализуется ожидание освобождения одного из оптимальных каналов. If the channel through which the message arrived is not optimal (step 185), then the number of measurements on which the coordinates of the destination node are not reached is checked (step 186). If there are more such coordinates, the specified number in the preferred application is more than one (step 187), the response “Repeat routing in this node” is generated (step 188), i.e. the expectation of the release of one of the optimal channels is realized.
Если ни одно из условий шагов 175, 178, 182, 186 не выполнилось (шаг 189), проверяется наличие хотя бы одного свободного канала, связанного со смежным узлом (шаг 190). Если такой канал находится (шаг 191), предпринимается попытка проложить неоптимальный маршрут: коммутируется сообщение на этот канал и формируется "Повторить передачу слова" (шаг 192). If none of the conditions of
Если же невозможно проложить неоптимальный маршрут (шаг 193), формируется ответ "Повторить маршрутизацию в предыдущем узле" (шаг 194). If it is impossible to lay a non-optimal route (step 193), the response “Repeat routing in the previous node” is generated (step 194).
После формирования ответов в шагах 174, 177, 180, 184, 188, 192, 192, 194, 200, 202, 204 и 207 маршрутизатор 11 переходит в исходное состояние (шаг 153). After the responses are generated in
Рассмотрим передачу сообщения из узла 1.2 в узел 1.P. Consider sending a message from node 1.2 to node 1.P.
Узел 1.2 имеет координаты (0,1,0,0), узел 1.P имеет координаты (P, 0,0,0). Соответственно для передачи сообщения необходимо пройти один канал в направлении X2 и P каналов в направлении X1. Однако имеются в сети связи с отдаленными узлами, которые позволяют сократить число каналов, используемых для передачи сообщения. В нашем примере для передачи сообщения из узла 1.2 в узел 1.P можно использовать последовательно каналы 2(1.0, 1.2), 2(1.0, 1.1) и 2(1.1, 1. P). Прокладку такого маршрута можно осуществлять неадаптивной маршрутизацией, задавая направления передачи сообщения для каждого узла по заранее определенному направлению, т.е. определяя как промежуточные узлы, так и каналы. Node 1.2 has coordinates (0,1,0,0), node 1.P has coordinates (P, 0,0,0). Accordingly, to transmit a message, it is necessary to go through one channel in the direction of X2 and P channels in the direction of X1. However, there are communication networks with remote nodes that can reduce the number of channels used to transmit a message. In our example, to send a message from node 1.2 to node 1.P, you can use channels 2 (1.0, 1.2), 2 (1.0, 1.1) and 2 (1.1, 1. P) in series. Laying such a route can be carried out by non-adaptive routing, setting the direction of message transmission for each node in a predetermined direction, i.e. defining both intermediate nodes and channels.
Когда в сети передается множество сообщений, определение маршрута по заранее выбранному направлению не представляется возможным, поскольку неизвестна загруженность промежуточных узлов в сети. В этом случае применяется адаптивная маршрутизация. Тогда в узле 1.2 может быть выбран канал 2(1.0, 1.2) или 2(1.2, 1.5), так как оба эти канала передают сообщения в узел, расстояние от которого до узла 1.P меньше, чем из узла 1.2. Таким образом, в каждом узле направление передачи выбирается по свободным каналам к узлу, который ближе к узлу назначения. Если в узле имеются каналы, связанные с отдаленными узлами, удовлетворяющие критериям минимизации, то эти каналы используются в первую очередь. Так, сообщение, переданное из узла 1.2. в узел 1. P по каналу 2(1.2, 1.5) в узле 1.5 будет направлено в канал 2(1.5, 1.6), если этот канал свободен. When a lot of messages are transmitted in the network, determining the route in a preselected direction is not possible, since the workload of the intermediate nodes in the network is unknown. In this case, adaptive routing is applied. Then, channel 2 (1.0, 1.2) or 2 (1.2, 1.5) can be selected in node 1.2, since both of these channels transmit messages to a node whose distance from node 1.P is less than from node 1.2. Thus, in each node, the transmission direction is selected via free channels to the node that is closer to the destination node. If a node has channels associated with remote nodes that meet the minimization criteria, then these channels are used in the first place. So, the message sent from node 1.2. to
Таким образом, сообщение из узла 1.2 в узел 1.P при адаптивной маршрутизации может быть передано по каналам 2(1.0, 1.2), 2(1.0, 1.1), 2(1.1, 1. P), или 2(1.2, 1.5), 2(1.5, 1.6), 2(1.P, 1.6) или 2(1.2, 1.5), 2(1.1, 1.5), 2(1.1, 1.P). Thus, a message from node 1.2 to node 1.P in adaptive routing can be transmitted on channels 2 (1.0, 1.2), 2 (1.0, 1.1), 2 (1.1, 1. P), or 2 (1.2, 1.5) , 2 (1.5, 1.6), 2 (1.P, 1.6) or 2 (1.2, 1.5), 2 (1.1, 1.5), 2 (1.1, 1.P).
Однако, если сообщение достигло узла 1.1 и канал 2(1.1, 1.P) занят, то для дальнейшей передачи будет использован канал 2(1.1, 1.7). However, if the message reaches node 1.1 and channel 2 (1.1, 1.P) is busy, then channel 2 (1.1, 1.7) will be used for further transmission.
В узле коммутации (см. фиг. 2 - 4) возможна передача информации:
- из инжекционного канала 5.m - на выходной 2.n.2;
- из входного канала 2.n.1 - в реципиентный канал 16.l;
- из входного канала 2.R.1 - на выходной 2.S.2, причем, R≠S, R=1,...,N, S =1,...,N.In the switching node (see. Fig. 2 - 4) the transmission of information is possible:
- from the injection channel 5.m - to the output 2.n.2;
- from the input channel 2.n.1 - to the recipient channel 16.l;
- from the input channel 2.R.1 - to the output 2.S.2, moreover, R ≠ S, R = 1, ..., N, S = 1, ..., N.
Направление передачи информации определяется маршрутизатором 11, устанавливающим коммутатор каналов 12 в соответствующее состояние. The direction of transmission of information is determined by the
Передача информации из инжекционного канала 5.m в выходной канал 2.n.2 осуществляется с помощью передатчика 6.m. Прокладка маршрута из передатчика 6.m в выходной канал 2.n.2 осуществляется также, как и из входного канала 2. R.1 в выходной канал 2.S.2. Передатчик 6.m осуществляет согласование протоколов передачи информации инжекционного канала 5.m, в качестве которого может использоваться, например, стандартный канал прямого доступа к памяти (ПДП), и протоколом передачи данных по каналам связи. Information is transmitted from the injection channel 5.m to the output channel 2.n.2 using a 6.m transmitter. Routing from the 6.m transmitter to the output channel 2.n.2 is carried out as well as from the
При записи в передатчик 6.m первого слова из инжекционного канала 5.m передатчик переходит в режим прокладки маршрута. В этом режиме до передачи данных передатчик 6.m выдает на информационный выход DI активизирующую посылку и ожидает прихода ответа на один из входов ответа для начала передачи данных. Так как в начальном состоянии информационный выход DI передатчика 6. m еще не скоммутирован ни на один из адаптеров выходного канала 15.1,...,15. N, то активизирующая информация не используется ни в узле коммутации, ни в сети, а передатчик 6.m устанавливает сигнал запроса, получив который арбитр 7 буферов проверяет наличие по крайней мере одного свободного буфера 9.k по состоянию своих входов занятости. Если таковые имеются, то арбитр 7 буферов устанавливает на выходе NI номера источника код, присвоенный передатчику 6.m в арбитре 7 буферов. Сигналом выбора с k-го выхода группы выходов выбора арбитр 7 буферов записывает код номера источника в коммутатор 8 буферов и переводит буфер 9.k в состояние занятости и сигналом с (N+m)-го выхода выбора переводит передатчик 6.m в активное состояние и разрешает ему передачу слова управляющей информации в буфер 9.k. При этом коммутатор 8 буферов соединяет информационный выход DI передатчика 6.m с информационным DI входом буфера 9. k и выход ответа DO буфера 9.k - со вторым входом ответа DO передатчика 6.m. Управляющая информация принимается буфером 9.k и на выходе запроса буфера 9. k появляется сигнал запроса RQ, который поступает на вход RQ арбитра маршрутизатора 10. Арбитр маршрутизатора 10, если маршрутизатор 11 не занят обработкой информации с другим буфером, устанавливает на k-ом выходе EN сигнал разрешения, который, поступив на k-ый вход EN коммутатора буферов 8 и на вход EN разрешения буфера 9.k, разрешает, тем самым, установку на входах маршрутизатора 11 кода номера источника, подключенного к буферу 9.k и управляющей информации. Одновременно арбитр буферов 7 устанавливает на выходе ED сигнал подтверждения информации. Маршрутизатор 11, проанализировав состояние своих входов, определяет выходной канал 2.n.2, на который будет передано сообщение. Код ответа, выбранный маршрутизатором 11, с выхода DO маршрутизатора передается в буфер 9. k параллельным кодом, который в последующих тактах передается через коммутатор буферов 8 на второй вход DО ответа передатчика 6.m. При этом возможны следующие варианты:
1. В слове управляющей информации содержался код принудительной маршрутизации и коммутация произведена.When the first word is written to the 6.m transmitter from the injection channel 5.m, the transmitter goes into route mode. In this mode, before data is transmitted, the transmitter 6.m provides an activating package to the information output DI and waits for a response to arrive at one of the response inputs to start data transfer. Since in the initial state the information output of the
1. The control information word contained a forced routing code and switching was performed.
В этом случае код ответа разрешает передачу следующего слова. Передатчик 6. m запрашивает следующее слово из инжекционного канала 5.m и получив его передает активизирующую информацию через коммутатор 12 каналов и адаптер 15. n выходного канала в выходной канал 2.n.2. In this case, the response code allows the transmission of the next word. The
2. В слове управляющей информации содержался код принудительной маршрутизации и коммутация не произведена (т.к. выходной канал 15.n занят). 2. The control information word contained a forced routing code and switching was not performed (since the output channel 15.n is busy).
Код ответа требует повторить маршрутизацию в этом узле. Передатчик 6.m переходит в неактивное состояние и устанавливает на своем выходе сигнал запроса. После чего процесс предоставления буфера 9.k, передачи в него слова управляющей информации и маршрутизации повторяется. The response code requires that routing be repeated on this node. 6.m transmitter goes into an inactive state and sets a request signal at its output. After that, the process of providing the 9.k buffer, transferring control information and routing words to it is repeated.
Этот механизм позволяет освободить буферы для обслуживания других входных и инжекционных каналов во время ожидания освобождения выходного канала 2.n.2. This mechanism allows the release of buffers for servicing other input and injection channels while waiting for the release of output channel 2.n.2.
3. В слове управляющей информации содержался код адаптивной маршрутизации и коммутация произведена. 3. The control information word contained an adaptive routing code and switching was performed.
В этом случае код ответа разрешает повторную передачу слова управляющей информации. Передатчик 6.m передает активизирующую информацию через коммутатор 12 каналов на адаптер 15.n выходного канала в выходной канал 2.n.2 и ожидает прихода на первый вход ответа DО через коммутатор 12 каналов и адаптер 15.n выходного канала кода ответа из следующего узла коммутации, разрешающего передачу слова управляющей информации. Далее процесс маршрутизации происходит в следующем узле коммутации, и передатчик 6.m может получать три варианта ответа:
- " повторить передачу слова" - и процесс повторяется с момента (см. п. 3);
- "повторить маршрутизацию в предыдущем узле" - передатчик 6.m переходит в неактивное состояние и устанавливает на своем выходе сигнал запроса, после чего процесс предоставления буфера 9.k, передачи в него слова управляющей информации и маршрутизации повторяется;
- "передать следующее слово " - передатчик 6.m запрашивает следующее слово из инжекционного канала 5.m и получив его передает активизирующую информацию через коммутатор 12 каналов и адаптер 15.n выходного канала в выходной канал 2.n.2.In this case, the response code allows the retransmission of the control information word. The transmitter 6.m transmits the activation information through the
- “repeat the transmission of the word” - and the process is repeated from the moment (see paragraph 3);
- "repeat routing in the previous node" - the 6.m transmitter goes into an inactive state and sets a request signal at its output, after which the process of providing a buffer 9.k, transmitting control words and routing words to it is repeated;
- "transmit the next word" - the transmitter 6.m requests the next word from the injection channel 5.m and, having received it, transmits the activation information through the switch of 12 channels and the adapter 15.n of the output channel to the output channel 2.n.2.
Последнее слово управляющей информации содержит команду коммутации входного канала 2. n. 1 на приемник 14.l узла назначения. Передатчик 6.m, получив код ответа - "передать следующее слово", после передачи этой команды переходит в режим передачи данных. В этом режиме, т.к. маршрут проложен, активизирующая информация не передается. Получив очередное слово информации из инжекционного канала передатчик 6.m передает его на информационный выход и ожидает прихода кода ответа. Процесс продолжается до тех пор, пока не придет код ответа сбросить канал, после которого передатчик 6.m переходит в исходное состояние. The last word of the control information contains the command switching
Прокладка маршрута из входного канала 2.n.1 в реципиентный канал 16.l происходит аналогично прокладке маршрута из входного канала 2.R.1 в выходной канал 2. S.2 и отличается только кодом управляющего слова. Маршрутизатор 11 подключает первый из свободных приемников 14.1,...,14.L. Если все приемники 14.1,...,14.L заняты, то повторяется маршрутизация в этом узле коммутации до освобождения одного из приемников 14.1,...,14.L. The route from the input channel 2.n.1 to the recipient channel 16.l is laid out similarly to the route from the input channel 2.R.1 to the
Особым случаем прокладки маршрута является программирование маршрутизатора. A special case of routing is router programming.
Получив из буфера 9. k слово управляющей информации, задающее начало программирования, маршрутизатор 11 устанавливает на своем выходе сигнал блокировки, запрещающий арбитру 10 маршрутизатора подключение на вход маршрутизатора 11 информации из других буферов 9.1,...,9.K до того момента, когда все слова управляющей информации, необходимые для программирования маршрутизатора, не будут приняты через буфер 9.k. Having received from the buffer 9. k the control information word specifying the start of programming, the
При программировании маршрутизатора 11 буфер 9.k не освобождается после получения каждого слова. When programming
При программировании маршрутизатора 11 записывается информация, необходимая ему для прокладки адаптивных маршрутов, т.е. определяет координаты узла коммутации в сети и привязывает каналы 2.1,...,2.N к направлениям в системе координат в сети (X1, X2,...). When programming
В исходном состоянии узла коммутации входные автоматы 4.1,...,4.N и передатчики 6.1,...,6.M находятся в неактивном состоянии, выходные автоматы 13.1, . . . , 13.N и приемники 14.1,...,14.L также неактивны и на их выходах занятости установлено состояние "свободен". Информация с выхода адаптеров каналов 3.1, ...,3.N поступает только на информационные входы входных автоматов 4.1,...,4.N. In the initial state of the switching unit, input automata 4.1, ..., 4.N and transmitters 6.1, ..., 6.M are in an inactive state, output automata 13.1,. . . , 13.N and receivers 14.1, ..., 14.L are also inactive and the status “free” is set at their busy outputs. Information from the output of the channel adapters 3.1, ..., 3.N comes only to the information inputs of the input automata 4.1, ..., 4.N.
Рассмотрим прокладку маршрута сообщения, поступающего на входной канал 2.R.1. Consider laying a route for a message arriving at input channel 2.R.1.
Входной автомат 4.R, находящийся в неактивном состоянии, анализирует состояние своего информационного DI входа и при появлении на нем активизирующей информации устанавливает сигнал запроса на выходе RQ запроса. Арбитр буферов 7, получив сигнал запроса RQ из входного автомата 4.R, проверяет наличие по крайней мере одного свободного буфера 9.k по состоянию его входов WS занятости. Если такой имеется, то арбитр буферов 7 устанавливает на выходе NI номера источника код, соответствующий номеру входного автомата 4.R, сигналом выбора на k-м выходе группы выходов CS выбора записывает код номера источника NI в коммутатор буферов 8 и переводит буфер 9.k в состояние занятости и, сигналом на R-м выходе EN разрешения, переводит входной автомат 4.R в активное состояние. При переходе в активное состояние входной автомат 4.R передает на вход адаптера 3.R входного канала код ответа, сообщающий, что свободный буфер 9.k подключен к входному каналу 2.R.1 и управляющая информация может быть принята. При этом коммутатор буферов 8 соединяет выход адаптера 3.R входного канала с информационным входом DI буфера 9.k и выход ответа DO буфера 9.k с первым входом ответа DO входного автомата 4.R. The input machine 4.R, which is in an inactive state, analyzes the state of its information DI input and, when activating information appears on it, sets a request signal at the output of the RQ request. The
Управляющая информация принимается буфером 9.k и на выходе RQ запроса буфера 9.k появляется сигнал RQ запроса, который поступает на вход RQ арбитра маршрутизатора 10. Арбитр маршрутизатора 10, если маршрутизатор 11 не занят обработкой информации с другим буфером, устанавливает на k-м выходе сигнал EN разрешения, который, поступив на k-й вход EN разрешения коммутатора буферов 8 и на вход EN разрешения буфера 9.k, разрешает установку на входах маршрутизатора 11 кода номера источника NI, подключенного к буферу 9.k, и управляющей информации DI. Одновременно арбитр буферов 10 устанавливает на выходе сигнал подтверждения информации. Маршрутизатор 11, проанализировав состояние своих входов, определяет выходной канал 2.S.2, на который будет передано сообщение. При этом код ответа с выхода DO маршрутизатора 11 передается в буфер 9. k, который затем передается через коммутатор буферов 8 и входной автомат 4.R и адаптер канала 3.R во входной канал 2.R.1. Одновременно с выдачей кода ответа маршрутизатор 11 устанавливает сигнал CS выбора на S-м выходе, который переведет выходной автомат 13.S в состояние занятости и запишет номер источника в коммутатор каналов 12. Коммутатор каналов соединит выход адаптера канала 3.R с входом адаптера канала 15.S, а выход адаптера канала 15.S - с вторым входом DO входного автомата 4.R. The control information is received by the buffer 9.k and at the output of the RQ request of the buffer 9.k, the signal RQ of the request appears, which is input to the RQ of the arbiter of the
После того, как буфер 9. k передаст ответ, он переходит в состояние "свободен" и может быть использован для прокладки других маршрутов. After buffer 9. k transmits a response, it goes into the "free" state and can be used to lay other routes.
Дальнейшая управляющая информация и данные передаются из входного канала 2.R.1 в выходной канал 2.S.2 без изменений. Коды ответов при передаче из выходного канала 2.S.2 на входной канал 2.R.1 анализируются выходным автоматом 13. S. При прохождении кодов ответов, управляющих сбросом каналов, выходной автомат 13. S переходит в состояние "свободен" и может быть использован для прокладки других маршрутов. Сигнал "свободен" с выхода WS занятости выходного автомата 13.S прерывает цепь коммутации адаптера канала 15.S в коммутаторе каналов 12. Входной автомат 4.R также анализирует коды ответов и переходит в неактивное состояние при обнаружении ответов, сбрасывающих канал. При этом входной автомат 4.R может модифицировать коды ответов для того, чтобы участок маршрута до входного канала 2.R.1 не был сброшен. Этот механизм позволяет производить повторную маршрутизацию в этом же узле коммутации, если дальнейшая прокладка маршрута в выбранном на предыдущем шаге маршрутизации узле коммутации не возможна. Further control information and data are transmitted from input channel 2.R.1 to output channel 2.S.2 without changes. The response codes during transmission from the output channel 2.S.2 to the input channel 2.R.1 are analyzed by the
Маршрутизатор (см. фиг. 5) работает в двух режимах:
- программирование;
- прокладка маршрута.The router (see Fig. 5) operates in two modes:
- programming;
- routing.
В зависимости от кода слова управляющей информации выбор направления дальнейшей передачи информации и определение кода ответа осуществляется блоком 19 прокладки неадаптивных маршрутов или блоком 20 прокладки адаптивных маршрутов при наличии на их входах разрешения сигнала готовности данных. Блок 19 прокладки неадаптивных маршрутов принимает решения на основе анализа слова управляющей информации и состояния входов занятости. Блок 19 прокладки неадаптивных маршрутов также переводит маршрутизатор 11 в режим программирования, подав сигнал программирования на стартовый вход блока 22 программирования, после которого блок 22 программирования устанавливает на своем выходе сигнал блокировки LK, который блокирует работу блоков 19 прокладки неадаптивных маршрутов и 20 прокладки адаптивных маршрутов. Коды, поступающие на информационный вход маршрутизатора 11, каждый из которых сопровождается сигналом готовности на входе готовности блока программирования 22 будут последовательно записаны в схему 17 сравнения, схему 18 определения оптимальных маршрутов, и блок 20 прокладки адаптивных маршрутов импульсами, вырабатываемыми блоком 22 программирования на выходах программирования. Depending on the code word of the control information, the choice of the direction of further transmission of information and the determination of the response code is carried out by
Схема 17 сравнения сравнивает адрес узла коммутации с адресом узла назначения сообщения при адаптивной маршрутизации. The
Схема 18 определения оптимальных маршрутов определяет выходные каналы, связанные с узлами сети, расположенными ближе к узлу назначения, чем данный узел при адаптивной маршрутизации. The optimal
Блок 20 прокладки адаптивных маршрутов принимает решения в результате анализа слова управляющей информации, номера источника, состояния входов занятости и состояния выходов схемы 17 сравнения и схемы 18 определения оптимальных маршрутов. The adaptive
Группа 21 схем ИЛИ пропускает на выходы выбора маршрутизатора 11 сигналы выбора выходных каналов 2.n.2 выработанные блоком прокладки неадаптивных или адаптивных маршрутов.
При программировании схемы 18 определения оптимальных маршрутов коды с информационных входов (см. фиг. 6) импульсами программирования записываются в регистры. Программирование схемы 18 определения оптимальных маршрутов осуществляется однократно до начала прокладки адаптивных маршрутов в сети. When programming the
Адрес узла назначения, содержащийся в слове управляющей информации, схемами 27.1,...,27.N И, разбивается на значения координат, соответствующих узлу назначения. Регистр маски 23.n содержит "1" в битах, соответствующих одной из координат сети, т.к. число координат в сети может быть меньше или равно N. С выходов схем 27.1,...,27.N И значения координат поступают на схемы 28.1, . ..,28.N сравнения на которых сравниваются со значениями координат, заданными в регистрах 24.1,...,24.N координаты. Схемы 29.1,...,29.N выбирают один из результатов сравнения: "больше", "равно" или "меньше", в зависимости от значений кодов, записанных в регистрах 25.1,...,25.N условия. Сигналы с выходов схем 29.1,...,29.N поступают на первые входы элементов 30.1, . . . ,30.N ИЛИ, на вторые входы которых поступают сигналы с регистров 26.1,...,26.N связи. Результаты логического сложения сигналов с выходов схем 29.1,...,29.N и регистров 26.1,...,26.N связи поступают на входы схем 31.1,. . . ,31.N И, на выходах которых формируются сигналы логической "1" для каналов, которые могут быть использованы для прокладки оптимальных маршрутов. The destination node address contained in the control information word, by schemes 27.1, ..., 27.N, is divided into coordinate values corresponding to the destination node. The mask register 23.n contains "1" in bits corresponding to one of the network coordinates, because the number of coordinates in the network can be less than or equal to N. From the outputs of circuits 27.1, ..., 27.N And the coordinate values go to circuits 28.1,. .., 28.N comparisons on which are compared with the coordinate values specified in registers 24.1, ..., 24.N coordinates. Schemes 29.1, ..., 29.N choose one of the results of the comparison: "more", "equal" or "less", depending on the values of the codes recorded in registers 25.1, ..., 25.N of the condition. The signals from the outputs of circuits 29.1, ..., 29.N are fed to the first inputs of the elements 30.1,. . . , 30.N OR, to the second inputs of which signals from communication registers 26.1, ..., 26.N are received. The results of the logical addition of signals from the outputs of circuits 29.1, ..., 29.N and communication registers 26.1, ..., 26.N go to the inputs of circuits 31.1 ,. . . , 31.N And, at the outputs of which logical 1 signals are generated for channels that can be used to lay optimal routes.
Каждые три регистра 23.n, 24.n и 25.n маски, координаты и условия соответственно задают координаты узлов назначения в сети, для которых может быть использован хотя бы один выходной канал 2.S.2. Регистры 26.1,...,26.N связи задают соответствие между выходным каналом 2.S.2 и координатами узлов назначения. Регистр связи 26.S содержит логические "0" только в тех позициях, которые соответствуют условиям, которые должны быть выполнены для того, чтобы выходной канал 2.S.2 мог быть выбран в качестве оптимального. Every three registers 23.n, 24.n and 25.n, the masks, coordinates and conditions respectively specify the coordinates of the destination nodes in the network for which at least one output channel 2.S.2 can be used. Communication registers 26.1, ..., 26.N define the correspondence between the output channel 2.S.2 and the coordinates of the destination nodes. Communication register 26.S contains logical "0" only in those positions that correspond to the conditions that must be met in order for output channel 2.S.2 to be selected as optimal.
Например, для узла 1.1 (см. фиг. 1) необходимо задать условия:
1) X1 = 0;
2) X1 > 1;
3) X1 > P;
4) X2 = 1;
5) X3 = 1;
6) X4 = 1.For example, for node 1.1 (see Fig. 1), you must specify the conditions:
1) X1 = 0;
2) X1>1;
3) X1>P;
4) X2 = 1;
5) X3 = 1;
6) X4 = 1.
Выходной канал 2(1.0, 1.1) может быть использован при выполнении первого условия, выходной канал 2(1.1, 1.7) - при выполнении второго условия, выходной канал 2(1.1, 1. P) - при выполнении третьего условия, выходной канал 2(1.1, 1.5) - при выполнении четвертого условия, выходной канал 2(1.1, 1.8) - при выполнении пятого условия и выходной канал 2(1.1, 1.9) - при выполнении шестого условия. Output channel 2 (1.0, 1.1) can be used when the first condition is met, output channel 2 (1.1, 1.7) can be used when the second condition is met, output channel 2 (1.1, 1. P) can be used when the third condition is met, output channel 2 ( 1.1, 1.5) - when the fourth condition is fulfilled, output channel 2 (1.1, 1.8) - when the fifth condition is fulfilled and output channel 2 (1.1, 1.9) - when the sixth condition is fulfilled.
Каждый канал связи в сети, соединяющий узлы коммутации между собой, например, канал 2(1.0, 1.1) между узлами 1.0 и 1.1 может быть образован, например, соединением выходного канала 2.1.2 узла коммутации 1.0 с входным каналом 2.2.1 узла коммутации 1.1 и 'соединением выходного канала 2.2.2 узла коммутации 1.1 и входного канала 2.1.1 узла коммутации 1.0. Each communication channel in the network connecting the switching nodes to each other, for example, channel 2 (1.0, 1.1) between the nodes 1.0 and 1.1 can be formed, for example, by connecting the output channel 2.1.2 of the switching node 1.0 with the input channel 2.2.1 of the switching node 1.1 and 'the connection of the output channel 2.2.2 of the switching node 1.1 and the input channel 2.1.1 of the switching node 1.0.
Например, в узле 1.1:
канал связи 2(1.0,1.1) образуется каналами 2.1.1 и 2.1.2;
канал связи 2(1.1,1.7) образуется каналами 2.2.1 и 2.2.2;
канал связи 2(1.1,1.5) образуется каналами 2.3.1 и 2.3.2;
канал связи 2(1.1,1.8) образуется каналами 2.4.1 и 2.4.2;
канал связи 2(1.1,1.9) образуется каналами 2.5.1 и 2.5.2;
канал связи 2(1.1,1.Р) образуется каналами 2.6.1 и 2.6.2.For example, in node 1.1:
communication channel 2 (1.0.1.1) is formed by channels 2.1.1 and 2.1.2;
communication channel 2 (1.1,1.7) is formed by channels 2.2.1 and 2.2.2;
communication channel 2 (1.1,1.5) is formed by channels 2.3.1 and 2.3.2;
communication channel 2 (1.1,1.8) is formed by channels 2.4.1 and 2.4.2;
communication channel 2 (1.1,1.9) is formed by channels 2.5.1 and 2.5.2;
communication channel 2 (1.1.1.P) is formed by channels 2.6.1 and 2.6.2.
В этом случае регистры 26.1,...,26.6 связи будут содержать коды: 011111, 101111, 111011, 111101, 111110 и 110111 соответственно. In this case, communication registers 26.1, ..., 26.6 will contain the codes: 011111, 101111, 111011, 111101, 111110 and 110111, respectively.
В блоке 20 прокладки адаптивных маршрутов (см. фиг. 7) при программировании коды с информационных входов импульсами программирования записываются в регистр 34 числа и регистр 35 связей. Регистр 34 числа содержит условие, при котором блок прокладки адаптивных маршрутов может выбрать неоптимальный маршрут. Схема сравнения 40 разрешает выбирать неоптимальный маршрут если число возможных оптимальных маршрутов, вычисленное сумматором 38, меньше числа, записанного в регистр 34 числа. Регистр 35 связей содержит единицы в тех битах, номера которых соответствуют номерам каналов связи, соединенных с отдаленными узлами коммутации. Эти каналы имеют высший приоритет при выборе оптимальных маршрутов и не могут быть использованы при выборе неоптимальных маршрутов. In
Сигналы со входов оптимальных маршрутов поступают на группу схем 33 И, которые исключают из оптимальных маршрутов направления прихода сообщения, и на информационные входы мультиплексора 39, который это направление выделяет. Дешифратор 32 преобразует двоичный код номера источника в позиционный код. Если сообщение пришло с оптимального направления, то на выходе мультиплексора 39 появится логическая "1", которая поступит на второй вход схемы 49 кодирования ответов и запретит выбор неоптимального канала. Сигналы с выходов схем И 33 поступают на вход сумматора 38, который подсчитывают число логических "1" на входах, которое затем сравнивается в схеме 40 сравнения с числом, хранящимся в регистре 34 числа. Если число в регистре 34 числа больше, тогда на выходе схемы 40 сравнения устанавливается логическая "1", которая поступает на четвертый вход схемы 49 кодирования ответов. На первые входы группы схем 37 И поступают сигналы с выходов схем 33 И, содержащие "1" на выходах соответствующих каналов, которые могут быть выбраны в качестве оптимальных маршрутов; на вторые входы группы схем И 37 поступают сигналы со входов занятости, содержащие "0" на входах, соответствующих свободным каналам; на выходах группы схем И 37 устанавливаются "1" в позициях, соответствующих свободным каналам, которые можно использовать в качестве оптимальных. Схема 45 ИЛИ формирует логическую "1", если такие каналы имеются. В этом случае разрешается работа приоритетного шифратора 48 и запрещается работа приоритетного шифратора 50, на первый вход схемы 49 кодирования ответов поступает логическая "1". Группы схем И 41 и 42 разделяют свободные оптимальные каналы, связанные с отдаленными узлами и смежными соответственно. Если имеется по крайней мере один свободный канал, связанный с отдаленным узлом, элемент 44 ИЛИ запрещает работу приоритетного шифратора 48 и разрешает работу приоритетного шифратора 47, который формирует на своих выходах номер, соответствующий этому каналу. The signals from the inputs of the optimal routes are fed to a group of AND
Если каналов, связанных с отдаленными узлами, нет, то код, соответствующий номеру канала, формирует приоритетный шифратор 48. Группа схем 43 И выделяет свободные каналы, связанные со смежными узлами. Схема 46 ИЛИ определяет наличие выделенных каналов. Сигнал с выхода элемента 46 ИЛИ поступает на шестой вход схемы 49 кодирования ответов. Если оптимальных свободных каналов нет, на инверсном входе разрешения приоритетного шифратора 50 присутствует логический "0" и приоритетный шифратор 50 формирует номер свободного неоптимального канала, который может быть использован для дальнейшей прокладки маршрута. If there are no channels associated with remote nodes, then the code corresponding to the channel number forms a
Принятие решения о выборе дальнейшего маршрута происходит при наличии сигнала разрешения, отсутствия сигнала блокировки и при наличии на одном из информационных входов блока 20 прокладки адаптивных маршрутов логической "1", подтверждающей, что на входе блока 20 прокладки адаптивных маршрутов установлен адаптивный адрес. В этом случае элемент 36 И формирует сигнал разрешения схеме 49 кодирования ответов. Если принимается решение о прокладке маршрута в один из свободных каналов, схема 49 кодирования ответов формирует сигнал разрешения дешифратору 51. A decision on the choice of a further route is made if there is a permission signal, no blocking signal, and if one of the information inputs of the adaptive
Деширатор 51 декодирует номер канала, сформированный одним из приоритетных шифраторов 47, 48, 50, в сигнал выбора. Приоритетные шифраторы 47, 48, 50 работают по схеме с кольцевым приоритетом, чтобы выбрать другой канал, если в узле коммутации, в который было направлено сообщение, дальнейшая прокладка маршрута невозможна, и повторяется маршрутизация в этом узле коммутации. The
Схема 49 кодирования ответов формирует в зависимости от состояния входов следующие коды ответов:
- "передать следующее слово", если сообщение достигло узла назначения, на третьем входе присутствует логическая единица;
- "повторить передачу слова", если для дальнейшей прокладки маршрута выбран оптимальный или неоптимальный маршрут (канал);
- "повторить маршрутизацию в данном узле", если оптимальных каналов больше, чем число записанное в регистр 34 числа, но они заняты, и сообщение пришло не с оптимального направления, в узле коммутации, направившем сообщение в данный узел, был выбран оптимальный маршрут:
- "повторить маршрутизацию в предыдущем узле" - в остальных случаях.The
- “transmit the next word”, if the message has reached the destination node, a logical unit is present at the third input;
- “repeat the word transmission” if the optimal or non-optimal route (channel) was chosen for further route planning;
- “repeat routing in this node”, if there are more optimal channels than the number recorded in the 34th register, but they are busy, and the message did not come from the optimal direction, the optimal route was selected in the switching node that sent the message to this node:
- "repeat routing in the previous node" - in other cases.
В блоке 19 прокладки неадаптивных маршрутов (см. фиг. 8) при отсутствии сигнала блокировки и наличии сигнала готовности данных на входах, а также при наличии на одном из информационных входов логического "0", подтверждающего, что на входе установлен неадаптивный адрес, дешифратор 52 формирует логическую "1" на n-м выходе, если в управляющем слове содержится команда "Код принудительной маршрутизации на n-й канал", или логические "1" на (N+1), . . . (N+L) выходах, если в управляющем слове содержится команда "Код принудительной маршрутизации на реципиентный канал", или логическую "1" на выходе программирования, если в управляющем слове содержится команда "Программирование", и логическую "1" на выходе готовности. Группа элементов 53 И пропускает на вход шифратора 54 логические "1" с выхода дешифратора 52, соответствующие незанятым каналам. Если такие имеются, шифратор 54 на выходе готовности формирует логическую "1", разрешающую работу дешифратора 56 и формирование кода ответа "Передать следующее слово" схемой 55 кодирования ответов, а также на группе выходов номер n-го выходного канала или свободного реципиентного канала, который декодируется дешифратором 56 в сигнал выбора на соответствующем выходе. Если свободного нет, схема 55 кодирования ответов формирует ответ "Повторить маршрутизацию в данном узле". In
В исходном состоянии триггер 57 (см. фиг. 9) блока 22 программирования сброшен, логический "0" с выхода триггера 57 устанавливает счетчик 58 в нулевое состояние. In the initial state, the trigger 57 (see Fig. 9) of the
Стартовый импульс взводит триггер 57 и на выходе блока 22 программирования устанавливается сигнал блокировки. Сигнал готовности разрешает работу дешифратора 59 и своим окончанием переводит счетчик 58 в следующее состояние. Таким образом, последовательность сигналов готовности преобразуется в последовательность импульсов программирования на выходах блока 22 программирования. При этом, выход дешифратора 59, соответствующий нулевому состоянию счетчика 58 не используется, так как в это время на информационных входах маршрутизатора 11 присутствует команда программирования маршрутизатора. Окончание последнего импульса программирования сбрасывает триггер 57. The start pulse cockes the
В коммутаторе 12 каналов сигнал на s-м входе CS выбора (см. фиг. 10) записывает номер r, соответствующий номеру входного 2.n.1 или инжекционного 5. m канала, из которого поступило сообщение, прокладывающее маршрут, в регистр 60.s. Сигнал WS занятости на s-м входе занятости разрешает работу мультиплексора 61.s, коммутирующего r-й информационный вход DI на s-й информационный выход DI коммутатора 12 каналов, и демультиплексора 62.s, коммутирующего s-й вход DO ответов на свой r-й выход. Далее код ответов через схему 63.r ИЛИ поступает на r-й выход ответов DO коммутатора 12 каналов. Когда маршрут, проложенный через узел коммутации, сбрасывается, выходной автомат 13.s (см. фиг. 2 - 4) либо приемник 14.l сбрасывает сигнал WS занятости и коммутация прекращается. In the 12-channel switch, the signal at the s-th input of the CS selection (see Fig. 10) records the number r corresponding to the number of the input 2.n.1 or
Коммутатор 8 буферов работает аналогично коммутатору 12 каналов с той лишь разницей, что комммутация производится не с выходными каналами или приемниками, а с буферами. Кроме того, при появлении сигнала разрешения на k-м входе EN разрешения номер источника, записанный в регистр 64.k (см. фиг. 11) через буферный элемент 68. k передается на выход NI номера источника коммутатора 8 буферов. The
В исходном состоянии триггеры 69 и 70 (см. фиг. 12) буфера 9 сброшены, а регистры 71 и 73 установлены в нулевое состояние. Сигнал на входе CS выбора устанавливает триггер 69 занятости, и на выходе WS занятости появляется сигнал занятости. Последовательный код с информационного входа DI поступает в регистр 73. Когда стартовый бит кода достигает старшего разряда, сдвиг информации в регистре 73 прекращается и на выходе буфера 9 появляется сигнал RQ запроса. При поступлении на вход буфера 9 сигнала разрешения информация из регистра 73 передается через буферный элемент 74 на выход буфера 9. Сформированный маршрутизатором 11 код ответа записывается в регистр 71 ответа и взводится триггер 70 разрешения сброса. Код ответа из регистра 71 ответа последовательным кодом передается на выход ответа из старшего разряда, младшие разряды при этом заполняются нулями. Когда ответ передан и все биты регистра 71 ответа содержат нули, схема 72 ИЛИ формирует сигнал, сбрасывающий триггеры 69 занятости и 70 разрешения сброса. Информационный регистр 73 обнуляется по сигналу разрешения одновременно с записью ответа в регистр 71 ответа. In the initial state, the
Выходной автомат 13 переводится в состояние занятости сигналом выбора (см. фиг. 13). Код ответов последовательным кодом поступает в регистр 76. Дешифратор 77 сбрасывает триггер 75 занятости и регистр 76 при наличии в регистре 76 кода ответа "Сбросить канал" или "Повторить маршрутизацию в предыдущем узле". The
В исходном состоянии триггеры 78 запроса и 79 занятости входного автомата 4 (см. фиг. 14) сброшены. При поступлении на информационный вход активизирующей информации триггер 78 запроса устанавливается и на выходе входного автомата 4 появляется сигнал RQ запроса. При подключении буфера 9 сигнал на входе EN разрешения устанавливает триггер 79 занятости, который сбрасывает триггер 78 запроса. Сигнал разрешения через элемент 85 ИЛИ передается на выход ответов, в качестве ответа разрешающего передатчику 6 передающего узла коммутации передавать управляющую информацию. Триггер 79 занятости удерживает триггер 78 запроса в сброшенном состоянии и поступление информации на информационный вход входного автомата 4 не вызывает установки сигнала запроса. Коды ответа последовательным кодом заносятся в регистр 80 из буфера 9 или в регистр 82 из адаптера выходного канала 15. Дешифратор 81 формирует на первом выходе сигнал, сбрасывающий через элемент 84 ИЛИ триггер 79 занятости при поступлении в регистр 82 кодов ответа "Сбросить канал", "Повторить маршрутизацию в этом узле", или "Повторить маршрутизацию в предыдущем узле". Код ответа "Повторить маршрутизацию в этом узле" вызывает появление на втором выходе дешифратора 81 сигнала, сбрасывающего регистр 80 ответа. Поскольку первый вход дешифратора 81 соединен непосредственно с первым входом ответа входного автомата 4, а на выход ответа передается информация с первого выхода регистра 80, последняя "1" в коде "Повторить маршрутизацию в этом узле" не будет передана. Таким образом, ответ "Повторить маршрутизацию в этом узле" преобразуется в ответ "Повторить передачу слова". Регистр 82 и дешифратор 83 работают аналогично регистру 80 и дешифратору 81, но с другими кодами ответов, поступающими из выходных каналов. Коды ответов "Сбросить канал " или "Повторить маршрутизацию в предыдущем узле" сбрасывают триггер 79 занятости, а код "Повторить маршрутизацию в предыдущем узле" преобразуется в код ответа "Повторить передачу слова". In the initial state, the
В исходном состоянии в приемнике 14 триггеры 88, 90 и 92 сброшены, регистры 89 и 86 установлены в нулевое состояние (см. фиг. 15). Сигнал выбора на входе CS приемника 14 взводит триггер 92 занятости. Информация последовательным кодом с информационного DI входа заносится в регистр 86 данных до тех пор, пока стартовый бит не достигнет старшего разряда регистра 86 данных, чем запретит дальнейший сдвиг и взведет триггер 88 требования канала. На входе 16.l.2 появится активный уровень. Сигнал 16.l.4 предоставления канала разрешает выдачу данных из регистра 86 данных через буфер 87 на выходы 16.l.1 в реципиентный канал, запись в регистр 89 ответа кода ответа и сбрасывает триггер 88 требования канала. Если было принято последнее слово сообщения, то сигнал последнего цикла взводит триггер 90 сброса канала, а в регистр 89 ответа записывается код ответа "Сбросить канал", иначе в регистр 89 ответа записывается код ответа "Передать следующее слово". Код ответа последовательным кодом передается из регистра 89 ответа на выход DO ответа приемника 14, сбрасывая при этом регистр 86 данных, чем разрешает прием следующего слова в регистр 86 данных. Когда триггер 90 сброса канала установлен, после передачи ответа триггер 92 занятости сбрасывается посредством схемы 91 ИЛИ-НЕ и своим инверсным выходом сбрасывает триггер 90 сброса каналов. In the initial state in the receiver 14, the
В исходном состоянии в передатчике 6.m триггеры 104, 106, 108, 111, 113 сброшены (см. фиг. 16 - 17). На инверсном выходе триггера 108 установлен сигнал требования канала 5.m.3. Когда канал предоставляется, данные с инжекционного канала 5.m записываются в регистр 93 данных а триггер 108 устанавливается и снимает сигнал требования канала 5.m.3. Одновременно, так как триггер 113 сброшен, импульс записи со входа 5.m.2 через схемы 102 И и 101 ИЛИ передается на информационный выход передатчика 6.m в качестве активизирующей информации. Сброшенный триггер 104 разрешает во время записи данных через схему 105 И установить триггер 106 и соответственно сигнал запроса на выходе передатчика 6.m. При подключении через коммутатор 8 буферов к передатчику 6. m буфера 9.k сигнал разрешения EN сбрасывает триггер 106 и устанавливает триггер 104. Таким образом сигнал запроса RQ не будет устанавливаться в передатчике 6.m до тех пор, пока триггер 104 не будет сброшен одним из ответов "Сбросить канал", "Повторить маршрутизацию в этом узле" или "Повторить маршрутизацию в предыдущем узле". Сигнал разрешения, пройдя через схему 109 ИЛИ и мультиплексор 110 взводит триггер 111, который своим выходом разрешает работу счетчика 95. Счетчик 95 управляет последовательной передачей мультиплексором 94, через схему 101 ИЛИ на информационный выход передатчика 6.m, стартового бита и данных, хранящихся в регистре 93. После завершения передачи дешифратор 96 запрещает работу счетчика 95 и сбрасывает триггер 111. Передатчик 6.m принимает код ответа с одного из входов ответа DO в регистр 97. Дешифратор 98 декодирует принятый в регистр 97 ответ. Схема 100 ИЛИ сбрасывает счетчик 95 и регистр 97 ответов при обнаружении дешифратором 98 одного из ответов:
"Передать следующее слово";
"Сбросить канал";
"Повторить маршрутизацию в данном узле".In the initial state in the 6.m transmitter, the
"Convey the next word";
"Reset Channel";
"Repeat routing in this node."
"Повторить передачу слова";
"Повторить маршрутизацию в предыдущем узле"."Repeat the word";
"Repeat routing in the previous node."
Последние три ответа возможны только при прокладке маршрута и требуют повторной передачи слова, хранящегося в регистре 93. Сигналы дешифрации этих ответов передаются через схему 101 ИЛИ на информационный выход передатчика 6. m в качестве активизирующей информации. Если код ответа требует повторной маршрутизации, то триггер 104 будет сброшен, а триггер 106 установлен. The last three answers are possible only when plotting the route and require retransmission of the word stored in
Триггер 108 будет сброшен ответами "Передать следующее слово", или "Сбросить канал" и соответственно установит сигнал требования канала 5.m.3 на выходе передатчика 6. m. Триггер 113 устанавливается, если нулевой и первый биты управляющей информации хранящейся в регистре 93 содержат "1", что является признаком команды программирования маршрутизатора или неадаптивного адреса реципиентного канала, и принят ответ "Передать следующее слово". Установленный триггер 113 констатирует окончание прокладки маршрута. После окончания прокладки маршрута, сигналы записи данных 5.m.2 не передаются через схему 102 И в качестве активизирующей информации, а через мультиплексор 110 взводят триггер 111, разрешающий передачу данных на информационный выход. Триггер 113 сбрасывается ответом "Сбросить канал".
Арбитр 7 буферов работает следующим образом (см. фиг. 18). При поступлении на один из входов RQ запроса сигнала запроса на выходе шифратора 114 устанавливается код, соответствующий номеру входа, на котором присутствует сигнал запроса. Если появилось несколько сигналов запроса одновременно, шифратор 114 формирует номер NI одного из них, имеющего высший приоритет. Сигналы запроса низшего приоритета будут обработаны после того, как снимается запрос высшего приоритета. Шифратор 116 формирует номер одного из свободных буферов. Если имеются, по крайней мере, один сигнал запроса и один свободный буфер, элементы 115 и 117 ИЛИ формируют логические "1", которые через элемент 118 И разрешают работу дешифраторов 119 и 120, формирующих сигналы разрешения EN и выбора CS соответственно. The
При поступлении на один их входов запроса арбитра 10 маршрутизатора сигнала запроса шифратор 121 (см. фиг. 19) формирует номер буфера 9, установившего запрос. Регистр-защелка 123 при отсутствии сигнала блокировки на входе блокировки пропускает код номера буфера 9 на входы дешифратора 124 и адресные входы мультиплексора 122. Сигнал запроса, пройдя через мультиплексор 122, разрешает дешифратору 124 установить на выходе, соответствующем номеру буфера, сигнал разрешения и подтверждает, что на информационные входы маршрутизатора 11 передается слово управляющей информации. When one of the inputs of the request of the
При поступлении на входы арбитра 10 маршрутизатора нескольких запросов одновременно последние обслуживаются с разделением по времени в соответствии с приоритетами, реализуемыми шифратором 121. When several requests are received at the inputs of the
Если в маршрутизатор 11 буфер 9.k передал слово управляющей информации, задающее начало программирования маршрутизатора 11, маршрутизатор 11 до окончания сигнала запроса на k-ом входе установит сигнал блокировки, который зафиксирует номер k в регистре-защелке 123. Таким образом, запросы других буферов 9 не будут обслуживаться до снятия сигнала блокировки. If buffer 9.k passed to the router 11 a control information word that sets the programming of
При программировании маршрутизатора 11 в регистр 125 (см. фиг. 20) схемы сравнения 17 записывается адрес узла коммутации 1 в сети. При работе маршрутизатора 11 коды управляющего слова сравниваются с адресом, записанным в регистре 125, и на выходе схемы сравнения 17 появится логическая "1", если код управляющего слова совпадает с адресом узла коммутации 1 в сети. When programming the
Схема 49 кодирования ответов (см. фиг. 21) осуществляет преобразование входных сигналов в выходные сигналы в соответствии с таблицей, приведенной на фиг. 22, где указаны все возможные состояния входов и выходов схемы кодирования ответов 49, причем "
"0" - логический ноль;
"1" - логическая единица;
X - "0" или "1";
Z - третье состояние (или состояние высокого импеданса).The response encoding circuit 49 (see FIG. 21) converts the input signals to output signals in accordance with the table in FIG. 22, where all possible states of the inputs and outputs of the
"0" is a logical zero;
"1" is a logical unit;
X is “0” or “1”;
Z is the third state (or state of high impedance).
Шифратор (см. фиг. 20) осуществляет преобразование входных сигналов в выходные в соответствии с таблицей, приведенной на фиг. 24, где приведены все возможные варианты состояния входов и выходов шифратора, причем
"0" - логический ноль;
"1"- логическая единица;
X -"0" или "1";
Z - третье состояние (или состояние высокого импеданса).The encoder (see FIG. 20) converts the input signals to the output in accordance with the table in FIG. 24, which shows all possible options for the status of the inputs and outputs of the encoder, and
"0" is a logical zero;
"1" is a logical unit;
X is “0” or “1”;
Z is the third state (or state of high impedance).
На незадействованные разрешающие входы шифратора подается разрешающий сигнал при реализации схем 114, 117, 119 и 120. To the unused enable inputs of the encoder, a enable signal is supplied during the implementation of
Функции, реализуемые дешифратором 52 (см. фиг. 25), приведены выше при описании работы блока 19 прокладки неадаптивных маршрутов. The functions implemented by the decoder 52 (see Fig. 25) are given above when describing the operation of the non-adaptive
Схема 55 кодирования ответов (см. фиг. 26) формирует ответ при неадаптивной прокладке маршрута и при программировании и может формировать код 0001 "Передать следующее слово" или 0111 "Повторить маршрутизацию в данном узле". При адаптивной прокладке маршрута выходы схемы 55 кодирования ответов отключены. The response encoding circuit 55 (see FIG. 26) generates a response during non-adaptive routing and programming, and can generate
В случае реализации сети на элементах вычислительной техники узел коммутации 1 (см. фиг. 1) выполняется в виде микросхемы, например, серии 1578ХМ8. In the case of the implementation of the network on the elements of computer technology, the switching node 1 (see Fig. 1) is made in the form of a microcircuit, for example, 1578XM8 series.
Каналы 2, как входные, так и выходные, могут быть выполнены в виде проводных линий связи, например кабелей, витых пар и т.п. Инжекционные 5 и реципиентные 16 каналы обеспечивают связь с аппаратурой, подключенной к узлу коммутации. Например, при работе сети в многопроцессорной вычислительной системе инжекционные 5 и реципиентные 16 каналы являются каналами прямого доступа к памяти процессора (процессоров) и могут быть реализованы на интегральных микросхемах (ИМС) как отечественного, так и зарубежного производства, например: КР580ИК57.
Адаптеры 3 и 15, как входных, так и выходных каналов представляют собой пару передатчика и приемника, например буферные элементы микросхемы 1578ХМ8. А также могут применяться внешние адаптеры входных и выходных каналов. При использовании кабельных линий связи, внешние адаптеры могут быть выполнены по схеме, изображенной на рис. 9.40 (см. П. Хоровиц, У. Хилл "Искусство схемотехники", М., Мир, 1993, т. 2, с. 231).
Рассмотрим пример достижения технического результата (см. фиг. 32 - 33) при использовании изобретения. Consider the example of achieving a technical result (see Fig. 32 - 33) when using the invention.
Принимая за τ время прохождения сообщения по концу связи между двумя узлами коммутации, соединенными этим каналом, получим общее время прохождения сообщения между исходным узлом и узлом назначения:
- для фиг. 32 - T1 = 10 τ - для прототипа;
- для фиг. 33 - T2 = 6 τ - для предлагаемой сети.Taking for τ the message transit time at the end of communication between two switching nodes connected by this channel, we obtain the total message transit time between the source node and the destination node:
- for FIG. 32 - T1 = 10 τ - for the prototype;
- for FIG. 33 - T2 = 6 τ - for the proposed network.
Таким образом, время прохождения сообщения в предлагаемой сети уменьшилось в 1,7 раза. Thus, the transit time of the message in the proposed network decreased by 1.7 times.
В общем случае технологический результат может быть значительно выше в зависимости от размерности сети и количества каналов связи между отдельными узлами коммутации. In the general case, the technological result can be significantly higher depending on the network dimension and the number of communication channels between individual switching nodes.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96113271A RU2115162C1 (en) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | Message routing network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96113271A RU2115162C1 (en) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | Message routing network |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2115162C1 true RU2115162C1 (en) | 1998-07-10 |
RU96113271A RU96113271A (en) | 1998-11-20 |
Family
ID=20182650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96113271A RU2115162C1 (en) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | Message routing network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2115162C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479158C2 (en) * | 2008-05-01 | 2013-04-10 | Интел Корпорейшн | Device and method of hierarchical routing in multiprocessor system with cellular structure |
RU2641232C2 (en) * | 2013-04-26 | 2018-01-16 | Нек Корпорейшн | Communication center, communication system, method of processing of packets and program |
US10411979B2 (en) | 2013-01-21 | 2019-09-10 | Nec Corporation | Control information management apparatus, control information presentation method, and program |
-
1996
- 1996-07-05 RU RU96113271A patent/RU2115162C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
GB, патент, 2249243, H 04 L 12/5 6, 1992. * |
SU , авт орское свидетельство, 1566362, G 06 F 15/16, 1990. SU, авторское свидетель ство, 1619289, G 06 F 15/16, 1990. GB, патент, 2251356, H 0 4 L 12/56, 1991 . * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479158C2 (en) * | 2008-05-01 | 2013-04-10 | Интел Корпорейшн | Device and method of hierarchical routing in multiprocessor system with cellular structure |
US10411979B2 (en) | 2013-01-21 | 2019-09-10 | Nec Corporation | Control information management apparatus, control information presentation method, and program |
RU2641232C2 (en) * | 2013-04-26 | 2018-01-16 | Нек Корпорейшн | Communication center, communication system, method of processing of packets and program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0200780B1 (en) | Packet switched multiple queue nxm switch node and processing method | |
US5367636A (en) | Hypercube processor network in which the processor indentification numbers of two processors connected to each other through port number n, vary only in the nth bit | |
US5347450A (en) | Message routing in a multiprocessor computer system | |
US4933933A (en) | Torus routing chip | |
EP0018755B1 (en) | Digital communication networks employing speed independent switches | |
KR900006791B1 (en) | Packet switched multiport memory nxm switch node and processing method | |
US4752777A (en) | Delta network of a cross-point switch | |
US5680402A (en) | Priority broadcast and multi-cast for unbuffered multi-stage networks | |
US5327127A (en) | Message encoding which utilizes control codes and data codes | |
US4814762A (en) | Delta network control of a cross-point switch | |
US5157692A (en) | System for controlling communication between parallel computers | |
US6314487B1 (en) | Adaptive routing controller of a crossbar core module used in a crossbar routing switch | |
US5140583A (en) | Message routing | |
US5444705A (en) | Dual priority switching apparatus for simplex networks | |
US5339396A (en) | Interconnection network and crossbar switch for the same | |
US5654695A (en) | Multi-function network | |
US5384773A (en) | Multi-media analog/digital/optical switching apparatus | |
US5398317A (en) | Synchronous message routing using a retransmitted clock signal in a multiprocessor computer system | |
US4984237A (en) | Multistage network with distributed pipelined control | |
US5371893A (en) | Look-ahead priority arbitration system and method | |
GB2277816A (en) | Data communication system | |
GB2223867A (en) | Multiprocessor data processing system | |
JPS6360579B2 (en) | ||
KR100905802B1 (en) | Tagging and arbitration mechanism in an input/output node of computer system | |
JPH05241947A (en) | Switching array in distributed cross-bar switch architecture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140706 |