SU1432546A1 - Устройство маршрутизации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и позвол ет реализовать сети передачи дискретной информации , при этом достигаетс  сокращение аппаратурных затрат. Цель достигаетс  введением схемы 10 сравнени  адреса с соответствунхцими св з ми , что позвол ет сократить объемы блока 7 пам ти рельефов и блока 5 пам ти оптимальных маршрутов. Устройство работает в режимах формировани  рельефа и обмена, которые задаютс  полем команды в формате сообщени  поступающего на информационные входы устройства. Поле команды анализируетс  дешифратором 16 кода режима в блоке 8 управлени , и в зависимости от его содержани  происходит работа устройства в одном из режимов. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. S

Description

(Л

4

со

ь

Изобретение относитс  к вычислительной технике и технике св зи и может использоватьс  при проектировании устройств обработки данных и построении узлов коммутации на сет х передачи дискретной информации.

Цель изобретени  - сокращение аппаратурных затрат.

На фиг.1 представлена функциональ- на  схема устройства на фиг.2 - схема блока ввода-выводаj на фиг.З - процедура маршрутизации.

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 ввода-вывода, мультиплексор 2, блок 3 буферных регистров, демультиплек- сор 4, блок 5 пам ти оптимальных маршрутов , блок 6 сравнени , блок 7 пам ти рельефов, блок 8 управлени , дешифратор 9 адреса и схему 10 сравнени  адреса.

Схема 10 сравнени  адреса содержит схему 11 сравнени , первый элемент И 12, элемент НЕ 13 и второй элемент И 14.

Блок 8 управлени  содержит генератор 15 сканировани , дешифратор 16 кода режима, элемент НЕ 17, элемент ИЛИ 18 и элементы И 19 и 20.

Кроме того, устройство содержит демультиплексор 21 данных, блок 22 элементов ИЛИ и сумматор 23 единицы. Устройство имеет п информационных входов , и п выходов , вход 26 установки исходного состо ни  и адресный вход 27,

Блок 1 ввода-вьшода (фиг.2) состоит из регистра 28 ввода и регистра 29 вывода и имеет вход 30 сообщени , выход 31 сообщени , выход 32 информа- |ционного пол , вход 33 информационного пол , выход 34 пол  команды и выход 35 пол  адреса.

Совокупность устройств, соединенных дуплексными лини ми св зи по входам и выходам 25 ,-25,,, образует сеть св зи. При этом устройство маршрутизации  вл етс  узлом сети,;а входы 24,-2А„ и выходы св зывают его с соседними узлами.

Предположим, что на сети решаетс  задача нахождени  множества критических Йутей в узел А (фиг.З). В этом случае из узла А формируетс  А-рельеф по следующему Алгоритму,

Узлу А 1т: «лваиваетс  единичное значение л рельефа, которое транслируетс  по всем исправньм направлени м в смежиJi с ним узлы. Соседние узлы.

Q

5 0

5

о

0

5

5

0

5

получив рельеф, выбирают минимальный (который в данном случае равен 1), увеличивают на единицу значение минимального рельефа и транслируют измененное значение рельефа по тех выходным направлени м, которые не содержат минимальные рельефы. Этим самым обеспечиваетс  направленное распространение рельефа в сети, что исключает перегрузку сети за счет отражений и образовани  циклов.

Через конечное количество трансл ций , равное максимальной высоте рельефа , в сети формируетс  А-рельеф, представл ющий собой по числу направлений св зи набор чисел, хран щихс  в каждом узле сети. Значение высоты рельефа, соответствующее данному направлению , равно числу транзитных узлов на пути обмена в узел А по данному направлению. Совокупность направлений , помеченных минимальными высотами А-рельефа, образует кратчайший маршрут в узел А.

Устройство маршрутизации работает следующим образом.

Очередность обслуживани  поступающих на устройство по входам сообщений определ етс  генератором 15 сканировани . Генератор 15 формирует на своих выходах временнзто nof следовательность единичных потенциалов , в соответствии с которой мультиплексор 2 поочередно заполн ет ре-г гистр 28 ввода поступающими сообщени ми . При этом частота опроса (сканировани ) мультиплексора 2 выбираетс  с згчетом скорости поступлени  сообщений по входам 24,-24j, таким образом , чтобы избежать очередей, п-ое направление соответствует св зи устройства с собственным абонентом.

При подключении устройства в сеть происходит обнуление блоков 5 и 7 пам ти по входу 25, Затем начинаетс  этап формировани  рельефа i-ro узла (, ..,, т, где m - количество узлов в сети).

По входу.24„ устройства из абонента i поступает сообщение Формирование рельефа, в информационной часг ти которого хранитс  единичный рельеф. Это сообщение по входам 30 заноситс  в блок 1 ввода-вывода, с выходов 35, 34 и 32 которого его составные части- адрес, команды и ин формаци  поступают параллельно в дешифратор 9 адреса, дешифратор 16 кода режима и на вход

314

демультиплексора 21, На первом выхо- де дешифратора 16 кода режима формируетс  единичный потенциал формировани  рельефа, который разрешает обращение в блоки 5 и 7 пам ти. Последние имеют матричную структуру: i-  строка (, .,., га) каждого блока соотвест- вует i-му рельефу, а j-й (, ..., п-1) столбец соответствует направле- нию св зи данного устройства со смежными устройствами. Элемент матрицы

блока 7 пам ти рельефов, сто щий

на пересечении i-й строки и j-ro

столбца, равен высоте рельефа, посту-jr по j-му направлению рельеф целиком.

20

25

35

пившей в данное устройство по j-му направлению, В блоке 5 пам ти оптимальных маршрутов записана сжата  блоком 6 сравнени  матрица рельефов. Элементы г- этой матрицы принимают значение О или 1,. при этом значение г.. 1 указывает на j-тое направление, совпадающее с направлением кратчайшего пути из данного устройства в j-Toe устройство. Если j-й рельеф не сформирован, то в соответствующих J-X строках блоков 5 и 6 записаны нули . Задача этапа формировани  рельефа Заключаетс  в том, чтобы записать в блок 7 информацию, соответствующую ,- высотам формируемого рельефа, а в блок 5 пам ти - информацию о кратчайших пут х.

Единичный рельеф из регистра 28 по выходу 32 поступает на информационный вход демультиплексора 21. На первый управл ющий вход демультиплексора 21 поступает единичный потенциал через элемент ИЛИ 18 с выхода элемента И 20. Демультиплексор 21 по первому управл ющему входу подключает единичный рельеф через блок 22 на вход 33 регистра 29 вьшода. Единичный рельеф поступает из регистра 29 по выходам 31 на информационный вход демультиплексора 4. Выходные направлени  ком- мутации демультиплексора 4 определ ютс  нулевыми выходами триггеров i-й строки блока 5 пам ти оптимальных маршрутов. В данном случае в -й строке записаны нули и единичный рельеф 50 с выхода блока 1 ввода-вывода транслируетс  по всем п-1 направлени м.

Процесс обработки рельефа в транзитном узле.

Сообщение Формирование рельефа 55 поступает в транзитный узел по входу 24, обрабатываетс 5 как и в узле - источнике сообщени . Отличие заключасчитываетс  1-  строка блока 7 и поступает на блок 6 сравнени .

Блок 6 сравнени  выбирает в i-й строке рельеф с минимальной высотой, подключает его на свой информацион- ньш выход, а на своих сигнальных выходах формирует единичные потенциалы соответствук цие направлени м поступлени  минимапьньк высот рельефа. Выделенный блоком 6 сравнени  минималь ньш рельеф поступает на сумматор 23, где, увеличенньй на единицу, через блок 22 поступает на блок 1 ввода- вывода и транслируетс  демультиплек- сором 4 по выбранным выходным направ лени м. Выходные направлени  коммута ции демультиплексора 4 определ ютс  нулевыми разр дами i-й  чейки блока 5 пам ти оптимальных марпфутов. Увеличенный на единицу рельеф транслируетс  по всем выходным направлени м не совпадающим с направлени ми кратчайшего пути в i-и узел. Волна форми ровани  рельефа, распростран  сь из узла i, охватывает все узлы сети и гаситс  на ее границах.

Работа устройства в режиме обмена

Сообщение поступает по входу 24 (, ..., п) в устройство. Служебна кодова  часть этого сообщени  из регистра 28 ввода поступает по выходу 34 в дешифратор 16 кода режима, на втором выходе которого формируетс  единичный потенциал Обман. Если ад рес, прин тый в составе сообщени , не равен физическому адресу устройства , то на выходе схемы 11 присутствует нулевой потенциал, который инвертируетс  элементов НЕ 13 и поступает на первьй вход элемента И 14. На второй вход элемента И 14 поступает единичный потенциал с второго выхода дешифратора 16 кода реж1- ма, и на выходе элемента И 14 формируетс 

етс 

в том, что информационна  часть сообщени  переключаетс  демульти- плексором 21 на его второй выход по ступает на информационный вход блока 7 пам ти рельефов и записываетс  в j-й столбец 1-й строки. В этом случае демультиплексор 21 управл етс  единичным потенциалом, поступающим по второму его входу с выхода элемента И 19, при этом единичный признак транзитного узла формируетс  на выходе элемента НЕ 17. После того, как в j-й столбец записалс  поступивший

r по j-му направлению рельеф целиком.

0

5

5

-

0

5

считываетс  1-  строка блока 7 и поступает на блок 6 сравнени .

Блок 6 сравнени  выбирает в i-й строке рельеф с минимальной высотой,. подключает его на свой информацион- ньш выход, а на своих сигнальных выходах формирует единичные потенциалы, соответствук цие направлени м поступлени  минимапьньк высот рельефа. Выделенный блоком 6 сравнени  минималь- ньш рельеф поступает на сумматор 23, где, увеличенньй на единицу, через блок 22 поступает на блок 1 ввода- вывода и транслируетс  демультиплек- сором 4 по выбранным выходным направ-. лени м. Выходные направлени  коммутации демультиплексора 4 определ ютс  нулевыми разр дами i-й  чейки блока 5 пам ти оптимальных марпфутов. Увеличенный на единицу рельеф транслируетс  по всем выходным направлени м, не совпадающим с направлени ми кратчайшего пути в i-и узел. Волна формировани  рельефа, распростран  сь из узла i, охватывает все узлы сети и гаситс  на ее границах.

Работа устройства в режиме обмена.

Сообщение поступает по входу 24 (, ..., п) в устройство. Служебна  кодова  часть этого сообщени  из регистра 28 ввода поступает по выходу 34 в дешифратор 16 кода режима, на втором выходе которого формируетс  единичный потенциал Обман. Если адрес , прин тый в составе сообщени , не равен физическому адресу устройства , то на выходе схемы 11 присутствует нулевой потенциал, который инвертируетс  элементов НЕ 13 и поступает на первьй вход элемента И 14. На второй вход элемента И 14 поступает единичный потенциал с второго выхода дешифратора 16 кода реж1- ма, и на выходе элемента И 14 формируетс 

единичный потенциал, разрешающий обращение в блок 5 пам ти оптимальных 1йаршрутов, Демультиплексор 4 комму- tиpyeт сообщение с блока 1 ввода-вывода на то выход щее направление, которое находитс  на кратчайшем пути в конечный i-й узел, в соответ- (JTBHH с управл ющей информацией, хра. й щейс  в блоке 5 пам ти оптимальных Маршрутов.

Выходное направление коммутации Определ етс  единичным состо нием i-й строки блока 5, здесь i - адрес узла азначени 5 передаваемый в составе Ьообщени , Этот адрес, как и в режиме формировани  рельефа, поступает на | eшифpaтop 9 и разрешает доступ в со |этветствующие сроки блоков 5 и 7. В данном случае блок 7 не работает, так на втором управл ющем выходе блока 8 управлени  установлен нулевой 1отенциал. Сообщение коммутируетс  ho выбранному направлению и через со

0

5

0

ГО по (п-1)й разр дов адреса демуль- Т1тлексора, входы установки в О блоков пам ти рельефов и оптимальных маршрутов соединены с входом начальной установки устройства, выход пол  адреса блока ввода-вывода соединен с входом дешифратора адреса, с первого по га-й выходы которого (т количество устройств в реализуемой сети передачи данных) соединены с первого по т-й входами адреса рельефа блоков пам ти рельефа и оптимальных маршрутов, первый выход режима блока управлени  соединен с входами разрешени  обращени  блоков пам ти рельефов и оптимальных маршрутов и блока сравнени , выход минимального рельефа которого соединен с информационным входом сумматора единицы, выход которого и первый выход демультиплексора данных соединены с первым и вторым входами блока элементов ИЛИ соответственно,, выход которого соединен с входом информа

ртветствующий блок буферных регистров 25 Дионного пол  блока ввода-вывода, вы- |транслщ)уетс  в смежный узел по на Правлению кратчайшего пути,

Claims (3)

1. Устройство маршрутизации, содержащее мультиплексор, демультиплек- сор, Демультиплексор данныхj блок элементов ИЛИ, сумматор единицы, блок ввода-вывода, блок управлени , блок пам ти рельефов, блок сравнени , блок пам ти оптимальных маршрутов и дешифратор адреса, информационные входы :Мультиплексора  вл ютс  одноименными входами устройства, выход мультиплексора соединен с входом сообщени  блока ввода-вьюода, выход сообщени  которого соединен с информационным входом демультиплексора8 выходы которого  вл ютс  выходами устройства, с вого по (п-1)-й выходы опроса блока управлени  (п - кол1-1чество направлени св зи) соединены с первого по (п-1)-й входами адреса мультиплексора и входами адреса направлени  .св зи блока пам ти рельефов, п-й выход опроса блока управлени  соединен с п-м входом адреса мультиплексора, выходы блока пам ти рельефов соединены с информационными входами блока сравнени , выходы которого соединены с входами адреса направлени  св зи блока пам ти оптимальных маршрутов, выходы которого соединены с входами с перво5 Дионного пол  блока ввода-вывода, вы-

0

5

0

ходы ПОЛЯ команды и информационного пол  которого соединены с входом ко- манды блока управлени  и информационным входом демультиплексора дан1а1х соответственно, второй выход которого соединен с информационным входом блока пам ти рельефов, второй и тре тий выходы режима блбка управлени  соединены с первым и вторым управл ющими входами дег-гультиплексора данных соответственно, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  аппаратурных затрат, в него введены, схема сравнени  адреса, первый и второй информационные входы которой соединены с выходом пол  адреса блока ввода-вывода и с адресным входом устройства соответственно, вход строба выдачи схемы сравнени  адреса соединен с четвертым выходом режима блока управлени , пр мой и инверсный выходы признака равенства схемы сравнени  адреса соединены с входом п-го разр  да адреса демультиплексора и входом разрешени  выдачи блока пам ти оптимальных маршрутов,

2. Устройство по п,1, отличающеес  тем, что блок управ-- :ленн  содержит генератор сканировани , дешифратор кода режима, два эле- 5 мента И, элемент НЕ и элемент ИЛИ, с первого по п-й вькоды генератора сканировани   вл ютс  с первого по выходами опроса блока, вход ко5

0

7 1432546

манды которого соединен с входом дешифратора кода режима, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И и  вл етс  первым выходом режима блока, второй выход дешифратора кода режима соединен с первым входом элемента ИЛИ и  вл етс  четвертым выходом режима блока, п-й выход генератора сканировани  соедине с вторым входом первого элемента И и через элемент НЕ с вторым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого и выход второго элемента И  вл ютс  вторым и третьим выходами режима блока.

8

3. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что схема сравнени  адреса содержит схему сравне- , ни , два э;}емента И и элемент НЕ, первый и второй информационные входы схемы сравнени   вл ютс  одноименными входами схемы сравнени  адреса, пр мой и инверсный выходы признака

равенства которой соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, первые входы которых соединены с входом строба выдачи схемы сравнени  адреса, выход схемы

сравнени  соединен с вторым входом первого элемента И и через элемент НЕ с вторым входом второго эле- . мента И.

32

33

JV

35