RU2249848C2 - Module for transferring and broadcasting messages in matrix switchboard - Google Patents
Module for transferring and broadcasting messages in matrix switchboard Download PDFInfo
- Publication number
- RU2249848C2 RU2249848C2 RU2003104071/09A RU2003104071A RU2249848C2 RU 2249848 C2 RU2249848 C2 RU 2249848C2 RU 2003104071/09 A RU2003104071/09 A RU 2003104071/09A RU 2003104071 A RU2003104071 A RU 2003104071A RU 2249848 C2 RU2249848 C2 RU 2249848C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- inputs
- elements
- input
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение при построении средств коммутации многопроцессорных вычислительных и управляющих систем, абонентских систем связи с децентрализованным управлением, систем сбора информации и информационно-измерительных систем.The invention relates to the field of computer technology and can find application in the construction of switching means of multiprocessor computing and control systems, subscriber communication systems with decentralized control, information collection systems and information-measuring systems.
Известен модуль матричного коммутатора, содержащий три блока организации очередей сообщений, регистр идентификатора модуля, блок анализа очереди сообщений, мультиплексор, регистр, демультиплексор, триггер, блок синхронизации, два элемента сравнения, два дешифратора, элемент И (а.с. СССР 1575167, G 06 F 7/00, 15/16; опубл. 30.06.1990, БИ №24).A well-known matrix switch module containing three message queuing units, a module identifier register, a message queue analysis unit, a multiplexer, a register, a demultiplexer, a trigger, a synchronization unit, two comparison elements, two decoders, an I element (AS USSR 1575167, G 06 F 7/00, 15/16; publ. 30.06.1990, BI No. 24).
Недостатком указанного модуля является отсутствие средств для организации вещательных режимов обмена сообщениями, при которых одно и то же сообщение передается всем модулям или определенной группе модулей в структуре коммутатора. Ввиду отсутствия таких средств в рассматриваемом модуле вещание может быть реализовано только путем многократной выдачи одного и того же сообщения. Это вызывает резкое увеличение потока сообщений в пределах коммутатора, ведет к росту времени межмодульной передачи сообщений и тем самым ограничивает область применения модуля.The disadvantage of this module is the lack of means for organizing broadcast messaging modes, in which the same message is transmitted to all modules or a specific group of modules in the switch structure. Due to the lack of such tools in the module under consideration, broadcasting can be implemented only by repeatedly issuing the same message. This causes a sharp increase in the flow of messages within the switch, leads to an increase in the time of intermodular messaging, and thereby limits the scope of the module.
Наиболее близким к предлагаемому модулю по технической сущности является модуль коммуникационной сети, предназначенный для передачи сообщений, обмена сообщениями и организации вещательных режимов обмена сообщениями, содержащий блоки организации очереди сообщений с первого по третий, блок анализа очередей сообщений, мультиплексор, дешифратор, блок синхронизации, регистр, триггер, регистр адреса, два элемента сравнения, блок управления передачей сообщений, коммутатор, три блока элементов И, два элемента запрета (патент РФ 2178584, G 06 F 15/163, Н 03 К 17/56; опубл. 20.01.2002, БИ №2).Closest to the proposed module in technical essence is a communication network module designed for sending messages, messaging and organizing broadcast messaging modes, containing the first to third message queuing units, a message queue analysis unit, a multiplexer, a decoder, a synchronization unit, a register , trigger, address register, two comparison elements, message transfer control unit, switch, three blocks of AND elements, two prohibition elements (RF patent 2178584, G 06 F 15/163, N 03 K 17/56; publ. 01.20.2002, BI No. 2).
Недостатком указанного модуля является отсутствие возможности вещания на произвольную “прямоугольную конфигурацию” модулей коммуникационной сети (коммутатора).The disadvantage of this module is the inability to broadcast to an arbitrary “rectangular configuration" of the modules of the communication network (switch).
Технической задачей изобретения является расширение области применения устройства на основе включения в его состав средств для организации вещания сообщений на произвольную группу модулей, образующую прямоугольную конфигурацию (“прямоугольник вещания”).An object of the invention is to expand the scope of the device based on the inclusion of means for organizing broadcasting messages to an arbitrary group of modules forming a rectangular configuration (“broadcast rectangle”).
Техническая задача решается тем, что в модуль для передачи и вещания сообщений в матричном коммутаторе, содержащий с первого по третий блоки организации очереди сообщений, блок анализа очередей сообщений, мультиплексор, дешифратор, блок управления вещанием, буферный регистр, триггер запуска, блок синхронизации, с первого по третий блоки элементов И, элемент запрета, причем информационные входы модуля с первого по третий соединены с информационными входами блоков организации очереди сообщений с первого по третий соответственно, первые выходы которых подключены к информационным входам мультиплексора с первого по третий соответственно, вторые выходы блоков организации очереди сообщений с первого по третий подключены к входам блока анализа очередей сообщений с первого по третий соответственно, первый выход которого подключен к адресному входу мультиплексора и к входу дешифратора, выходы с первого по третий которого соединены с входами выбора блоков организации очереди сообщений с первого по третий соответственно, второй выход блока анализа очередей сообщений подключен к входу установки триггера запуска, прямой выход которого подключен к входу блока синхронизации, первый выход которого соединен с входами синхронизации блоков организации очереди сообщений с первого по третий, второй выход блока синхронизации соединен с прямым входом элемента запрета, выход которого подключен ко входу сброса триггера запуска, второй выход блока анализа очередей сообщений подключен к инверсному входу элемента запрета, выход мультиплексора подключен к первому информационному входу буферного регистра, первый выход блока синхронизации соединен с первым входом синхронизации буферного регистра, первый выход буферного регистра соединен с информационными входами первого, второго и третьего блоков элементов И, второй выход блока синхронизации подключен к информационным входам блоков элементов И с первого по третий, выходы которых являются информационными выходами модуля с первого по третий соответственно, введены четвертый и пятый блоки организации очереди сообщений, блок выбора направления, с четвертого по шестой блоки элементов И, элемент ИЛИ, с первого по третий элементы И, причем четвертый информационный вход модуля соединен с информационным входом четвертого блока организации очереди сообщений, пятый информационный вход модуля соединен с информационным входом пятого блока организации очереди сообщений, первые выходы четвертого и пятого блоков организации очереди сообщений соединены с четвертым и пятым информационными входами мультиплексора соответственно, выход которого соединен со второго по пятый информационными входами буферного регистра, вторые выходы четвертого и пятого блоков организации очереди сообщений соединены с четвертым и пятым входами блока анализа очередей сообщений соответственно, четвертый и пятый выходы дешифратора соединены с входами выбора четвертого и пятого блоков организации очереди сообщений соответственно, первый выход блока синхронизации соединен с входами синхронизации четвертого и пятого блоков организации очереди сообщений и со второго по пятый входами синхронизации буферного регистра, третий выход блока синхронизации соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с первым и вторым входами декремента буферного регистра соответственно, четвертый выход блока синхронизации соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со входом сброса буферного регистра, первый выход буферного регистра соединен с информационными входами четвертого и пятого блоков элементов И, второй выход буферного регистра соединен с первым входом блока выбора направления, с информационными входами с первого по четвертый блоков элементов И, третий выход буферного регистра соединен с вторым входом блока выбора направления, с информационными входами с первого по четвертый блоков элементов И, четвертый и пятый выходы буферного регистра соединены с первым и вторым входами блока управления вещанием соответственно, первый выход блока управления вещанием соединен с управляющим входом пятого блока элементов И, шестой и седьмой выходы буферного регистра соединены с третьим и четвертым входами блока выбора направления соответственно, второй выход блока управления вещанием соединен с первыми управляющими входами с первого по четвертый блоков элементов И, с третьего по шестой выходы блока управления вещанием соединены с пятого по восьмой входами блока выбора направления соответственно, четвертый выход блока управления вещанием соединен с первым входом элемента ИЛИ, пятый выход блока управления вещанием соединен с вторым входом второго элемента И, шестой выход блока управления вещанием соединен с управляющим входом шестого блока элементов И и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, седьмой выход блока управления вещанием соединен с вторыми управляющими входами блоков элементов И с первого по четвертый, первый выход блока выбора направления соединен с третьим входом блока управления вещанием и вторым входом третьего элемента И, со второго по пятый выходы блока выбора направления соединены с третьими управляющими входами блоков элементов И с первого по четвертый соответственно, выход четвертого блока элементов И является четвертым информационным выходом модуля, выход пятого блока элементов И является пятым информационным выходом модуля, второй и третий выходы буферного регистра подключены к четвертому и пятому входам блока управления вещанием соответственно, четвертый выход буферного регистра подключен к информационному входу шестого блока элементов И, выход которого соединен с информационными входами второго и четвертого блоков элементов И, четвертый выход буферного регистра подключен к информационным входам первого и третьего блоков элементов И, пятый выход буферного регистра подключен к информационным входам блоков элементов И с первого по четвертый.The technical problem is solved in that in the module for transmitting and broadcasting messages in the matrix switch, containing from the first to third message queuing units, a message queue analysis unit, a multiplexer, a decoder, a broadcast control unit, a buffer register, a trigger, a synchronization unit, with the first to third blocks of AND elements, the prohibition element, and the information inputs of the module from the first to the third are connected to the information inputs of the message queuing blocks from the first to the third, respectively, the first the passages of which are connected to the information inputs of the multiplexer from the first to the third, respectively, the second outputs of the message queuing blocks from the first to the third are connected to the inputs of the analysis block of the message queues from the first to the third, respectively, the first output of which is connected to the address input of the multiplexer and to the input of the decoder, outputs from the first to the third of which are connected to the inputs of the selection of the message queuing blocks from the first to the third, respectively, the second output of the message queue analysis block is connected n to the installation input of the trigger trigger, the direct output of which is connected to the input of the synchronization block, the first output of which is connected to the synchronization inputs of the message queuing blocks from the first to the third, the second output of the synchronization block is connected to the direct input of the inhibit element, the output of which is connected to the trigger reset input start, the second output of the message queue analysis unit is connected to the inverse input of the inhibit element, the multiplexer output is connected to the first information input of the buffer register, the first output is bl As the synchronization is connected to the first synchronization input of the buffer register, the first output of the buffer register is connected to the information inputs of the first, second and third blocks of elements And, the second output of the synchronization block is connected to the information inputs of the blocks of elements And from first to third, the outputs of which are information outputs of the module with first to third, respectively, the fourth and fifth message queuing blocks, the direction selection block, the fourth to sixth blocks of AND elements, the OR element, from the first go through the third AND elements, the fourth information input of the module connected to the information input of the fourth message queuing unit, the fifth information input of the module connected to the information input of the fifth message queuing unit, the first outputs of the fourth and fifth message queuing units connected to the fourth and fifth information the inputs of the multiplexer, respectively, the output of which is connected from the second to fifth information inputs of the buffer register, the second outputs of the fourth and fifth of the first message queuing units are connected to the fourth and fifth inputs of the message queue analysis unit, respectively, the fourth and fifth outputs of the decoder are connected to the input inputs of the fourth and fifth message queuing units, respectively, the first output of the synchronization unit is connected to the synchronization inputs of the fourth and fifth message queuing units and from the second to fifth synchronization inputs of the buffer register, the third output of the synchronization unit is connected to the first inputs of the first and second elements comrade And whose outputs are connected to the first and second inputs of the decrement of the buffer register, respectively, the fourth output of the synchronization unit is connected to the first input of the third element And, the output of which is connected to the reset input of the buffer register, the first output of the buffer register is connected to the information inputs of the fourth and fifth blocks of elements And, the second output of the buffer register is connected to the first input of the direction selection unit, with information inputs from the first to fourth blocks of elements And, the third output of the buffer register with is single with the second input of the direction selection block, with information inputs from the first to fourth blocks of AND elements, the fourth and fifth outputs of the buffer register are connected to the first and second inputs of the broadcast control block, respectively, the first output of the broadcast control block is connected to the control input of the fifth block of And elements, the sixth and seventh outputs of the buffer register are connected to the third and fourth inputs of the direction selection unit, respectively, the second output of the broadcast control unit is connected to the first control inputs from the first to fourth blocks of AND elements, from the third to sixth outputs of the broadcast control unit are connected to the fifth to eighth inputs of the direction selection unit, respectively, the fourth output of the broadcast control unit is connected to the first input of the OR element, the fifth output of the broadcast control unit is connected to the second input of the second element And, the sixth output of the broadcast control unit is connected to the control input of the sixth block of AND elements and the second input of the OR element, the output of which is connected to the second input of the first AND element, the seventh output of the The broadcast control is connected to the second control inputs of the AND blocks from the first to the fourth, the first output of the direction selection block is connected to the third input of the broadcast control block and the second input of the third AND element, from the second to fifth outputs of the direction selection block are connected to the third control inputs of the blocks And from the first to the fourth, respectively, the output of the fourth block of elements AND is the fourth information output of the module, the output of the fifth block of elements AND is the fifth information output module, the second and third outputs of the buffer register are connected to the fourth and fifth inputs of the broadcast control unit, respectively, the fourth output of the buffer register is connected to the information input of the sixth block of elements And, the output of which is connected to the information inputs of the second and fourth blocks of elements And, the fourth output of the buffer register is connected to the information inputs of the first and third blocks of AND elements, the fifth output of the buffer register is connected to the information inputs of the blocks of AND elements from the first to the fourth.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена функциональная схема модуля для передачи и вещания сообщений в матричном коммутаторе; на фиг.2 изображена функциональная схема блока организации очереди сообщений; на фиг.3 показана функциональная схема блока анализа очередей сообщений; на фиг.4 приведена функциональная схема блока управления вещанием; на фиг.5 приведена функциональная схема блока выбора направления; на фиг.6 даны форматы сообщения для различных режимов работы модуля; на фиг.7 представлена граф-схема алгоритма обработки сообщения; на фиг.8 приведена структура коммутатора, а также дана иллюстрация к понятию прямоугольника вещания; фиг.9 иллюстрирует принципы организации вещания сообщений на различные конфигурации модулей.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a functional diagram of a module for transmitting and broadcasting messages in a matrix switch; figure 2 shows a functional diagram of a block for queuing messages; figure 3 shows a functional block diagram of the analysis of message queues; figure 4 shows the functional diagram of the broadcast control unit; figure 5 shows the functional diagram of the block selection direction; figure 6 shows the message formats for various modes of operation of the module; 7 is a graph diagram of a message processing algorithm; Fig. 8 shows the structure of the switch, and also illustrates the concept of a broadcast rectangle; Fig.9 illustrates the principles of the organization of broadcasting messages to various configurations of modules.
Общие особенности изобретения состоят в следующем.General features of the invention are as follows.
Предлагаемый модуль включается в структуру матричного коммутатора, который состоит из множества однотипных модулей, осуществляющих передачу и вещание сообщений. Коммутатор имеет вид матрицы с незамкнутыми границами (каждый модуль имеет связи со своими четырьмя соседями, а крайние модули в строках и столбцах матрицы не имеют непосредственного соединения друг с другом, фиг.8). Обмен сообщениями выполняется в параллельном коде через транзитные модули.The proposed module is included in the structure of the matrix switch, which consists of many similar modules that transmit and broadcast messages. The switch has the form of a matrix with open boundaries (each module has connections with its four neighbors, and the extreme modules in the rows and columns of the matrix do not have direct connections to each other, Fig. 8). Messaging is performed in parallel code through transit modules.
Каждый модуль имеет свой адрес, который определяется его координатами относительно других модулей. Адрес модуля задается парой координат А.В, где А - номер столбца модуля в матрице, а В - номер строки модуля. Нумерация идет с единицы. Левый нижний “угол” матрицы имеет координаты 1.1 (фиг.8).Each module has its own address, which is determined by its coordinates relative to other modules. The module address is specified by the pair of coordinates A. B, where A is the column number of the module in the matrix, and B is the row number of the module. Numbering comes from one. The lower left “corner” of the matrix has coordinates 1.1 (Fig. 8).
Модуль реализует попарный (стандартный) режим обмена сообщениями, при котором сообщение имеет единственный приемник, а также режим вещания сообщений. При вещании у сообщения имеется несколько модулей-приемников, образующих в коммутаторе конфигурацию прямоугольной формы (прямоугольник вещания).The module implements a pairwise (standard) messaging mode, in which the message has a single receiver, as well as a message broadcast mode. When broadcasting, a message has several receiver modules that form a rectangular configuration in the switch (broadcast rectangle).
Размеры прямоугольника вещания (в числе элементарных шагов передачи сообщения) имеют значения Х и Y. Первое - “ширина” прямоугольника вещания, а второе - его “высота”. Значения Х=0 и Y=0 соответствуют попарному обмену. Если Х≠0 или Y≠0, то осуществляется вещание.The dimensions of the broadcast rectangle (among the elementary steps of transmitting the message) are X and Y. The first is the “width” of the broadcast rectangle, and the second is its “height”. The values X = 0 and Y = 0 correspond to pairwise exchange. If X ≠ 0 or Y ≠ 0, then broadcast.
В режиме попарного обмена, или пока сообщение не дошло до прямоугольника вещания, сообщение перемещается по стандартному алгоритму маршрутизации: сначала оно идет вдоль строки до нужного столбца, а потом вдоль этого столбца до нужной строки (этот алгоритм используется в прототипе и поэтому подробно не рассматривается).In pairwise exchange mode, or until the message reaches the broadcast rectangle, the message moves according to the standard routing algorithm: first, it goes along the line to the desired column, and then along this column to the desired line (this algorithm is used in the prototype and therefore is not considered in detail) .
При вещании сообщение движется в зависимости от значений Х и Y. При Х=0 и Y≠0 сообщение движется только вдоль столбца (прямоугольник вещания имеет нулевую ширину). При Х≠0 и Y=0 сообщение идет только вдоль строки (у прямоугольника вещания нулевая высота). Если же Х≠0 и Y≠0, то сообщение перемещается по строке, при этом в каждом транзитном модуле оно “дублируется” и одновременно в столбец передается для вещания его копия. У копии устанавливается значение Х=0 (чтобы она передвигалась только вдоль столбца). Чтобы определить, достигло ли сообщение границы прямоугольника вещания, значения Х или Y с каждым новым шагом уменьшаются на 1. Как только оба они станут нулевыми, вещание сообщения прекращается (сообщение уничтожается).When broadcasting, the message moves depending on the values of X and Y. For X = 0 and Y ≠ 0, the message moves only along the column (the broadcast rectangle has zero width). For X ≠ 0 and Y = 0, the message goes only along the line (the broadcast rectangle has zero height). If X ≠ 0 and Y ≠ 0, then the message moves along the line, while in each transit module it is “duplicated” and at the same time a copy is transmitted to the column for broadcasting. The copy is set to X = 0 (so that it moves only along the column). To determine if the message has reached the boundary of the broadcast rectangle, the X or Y values are reduced by 1 with each new step. As soon as both of them become zero, the broadcast of the message is terminated (the message is destroyed).
Для определения того, достигло ли сообщение прямоугольника вещания (или приемника, если он единственный), оно включает адрес углового модуля прямоугольника вещания (X0.Y0). В случае попарного обмена угловым модулем является сам приемник (прямоугольник вещания условно имеет нулевой “размер”). Для задания направления вещания (вправо, потом вверх, вправо, потом вниз, влево, потом вверх или влево, потом вниз) используются два одноразрядных признака (биты DH и DV). Структура и возможные форматы сообщения (Ф1-Ф5) представлены на фиг.6. Для того чтобы отличать режим передачи сообщения до прямоугольника вещания и режим вещания в прямоугольнике, принято следующее предположение: после входа в прямоугольник значения координаты X0.Y0 устанавливаются в нуль.To determine whether the message has reached the broadcast rectangle (or the receiver, if it is the only one), it includes the address of the angular module of the broadcast rectangle (X0.Y0). In the case of pairwise exchange, the receiver is the angular module (the broadcast rectangle conditionally has zero “size”). To set the direction of broadcasting (right, then up, right, then down, left, then up or left, then down), two one-bit characters are used (bits DH and DV). The structure and possible message formats (F1-F5) are presented in Fig.6. In order to distinguish between the message transfer mode and the broadcast rectangle and the broadcast mode in the rectangle, the following assumption is accepted: after entering the rectangle, the values of the coordinate X0.Y0 are set to zero.
Иллюстрация описанных принципов дана на фиг.9, где показаны четыре типовых варианта вещания. Черными кружками отображены модули, связи между ними для упрощения не показаны (их можно легко восстановить на основе фиг.8). Под каждым вариантом вещания даются два формата сообщения (фиг.6). Первый (тот, что расположен выше) соответствует моменту выдачи сообщения источником, а второй - моменту обработки сообщения угловым модулем прямоугольника вещания. Фиг.9 г иллюстрирует, как реализуется попарный обмен.An illustration of the described principles is given in FIG. 9, where four typical broadcast options are shown. The modules are shown in black circles, the connections between them are not shown for simplicity (they can be easily restored based on Fig. 8). Under each broadcast option, two message formats are given (FIG. 6). The first (the one located above) corresponds to the moment the message was issued by the source, and the second to the time the message was processed by the angular module of the broadcast rectangle. Fig. 9 g illustrates how pairwise exchange is realized.
Модуль для передачи и вещания сообщений в матричном коммутаторе (фиг.1) содержит блоки 1.1-1.5 организации очереди сообщений, блок 2 анализа очередей сообщений, мультиплексор 3, дешифратор 4, элемент 5 запрета, триггер 6 запуска, блок 7 синхронизации, буферный регистр 8, блок 9 выбора направления, блок 10 управления вещанием, первый 11.1, второй 11.2, третий 11.3, четвертый 11.4, пятый 12 и шестой 13 блоки элементов И, элемент ИЛИ 14, с первого по третий элементы И 15-17, причем с первого по третий информационные входы 18.1-18.3 модуля соединены с информационными входами блоков 1.1-1.3 организации очереди сообщений соответственно, первые выходы которых подключены к информационным входам мультиплексора 3 с первого по третий соответственно, вторые выходы блоков 1.1-1.3 организации очереди сообщений подключены к входам блока 2 анализа очередей сообщений с первого по третий соответственно, первый выход которого подключен к адресному входу мультиплексора 3 и к входу дешифратора 4, выходы с первого по третий которого соединены с входами выбора блоков 1.1-1.3 организации очереди сообщений соответственно, второй выход блока 2 анализа очередей сообщений подключен к входу установки триггера 6 запуска, прямой выход которого подключен к входу блока 7 синхронизации, первый выход которого соединен с входами синхронизации блоков 1.1-1.3 организации очереди сообщений, второй выход блока 7 синхронизации соединен с прямым входом элемента 5 запрета, выход которого подключен ко входу сброса триггера 6 запуска, второй выход блока 2 анализа очередей сообщений подключен к инверсному входу элемента 5 запрета, выход мультиплексора 3 подключен к первому информационному входу буферного регистра 8, первый выход блока 7 синхронизации соединен с первым входом синхронизации буферного регистра 8, первый выход буферного регистра 8 соединен с информационными входами блоков элементов И 11.1-11.3, второй выход блока 7 синхронизации подключен к информационным входам блоков элементов И 11.1-11.3, выходы которых являются с первого по третий информационными выходами 19.1-19.3 модуля соответственно, четвертый информационный вход 18.4 модуля соединен с информационным входом блока 1.4 организации очереди сообщений, пятый информационный вход 18.5 модуля соединен с информационным входом блока 1.5 организации очереди сообщений, первые выходы блоков 1.4, 1.5 организации очереди сообщений соединены с четвертым и пятым информационными входами мультиплексора 3 соответственно, выход которого соединен со второго по пятый информационными входами буферного регистра 8, вторые выходы блоков 1.4, 1.5 организации очереди сообщений соединены с четвертым и пятым входами блока 2 анализа очередей сообщений соответственно, четвертый и пятый выходы дешифратора 4 соединены с входами выбора блоков 1.4, 1.5 организации очереди сообщений соответственно, первый выход блока 7 синхронизации соединен с входами синхронизации блоков 1.4, 1.5 организации очереди сообщений и со второго по пятый входами синхронизации буферного регистра 8, третий выход блока 7 синхронизации соединен с первыми входами элементов И 15, 16, выходы которых соединены с первым и вторым входами декремента буферного регистра 8 соответственно, четвертый выход блока 7 синхронизации соединен с первым входом элемента И 17, выход которого соединен со входом сброса буферного регистра 8, первый выход буферного регистра 8 соединен с информационными входами блоков элементов И 11.4, 12, второй выход буферного регистра 8 соединен с первым входом блока 9 выбора направления, с информационными входами блоков элементов И 11.1-11.4, третий выход буферного регистра 8 соединен с вторым входом блока 9 выбора направления, с информационными входами блоков элементов И 11.1-11.4, четвертый и пятый выходы буферного регистра 8 соединены с первым и вторым входами блока 10 управления вещанием соответственно, первый выход блока 10 управления вещанием соединен с управляющим входом блока элементов И 12, шестой и седьмой выходы буферного регистра 8 соединены с третьим и четвертым входами блока 9 выбора направления соответственно, второй выход блока 10 управления вещанием соединен с первыми управляющими входами блоков элементов И 11.1-11.4, с третьего по шестой выходы блока 10 управления вещанием соединены с пятого по восьмой входами блока 9 выбора направления соответственно, четвертый выход блока 10 управления вещанием соединен с первым входом элемента ИЛИ 14, пятый выход блока 10 управления вещанием соединен с вторым входом элемента И 16, шестой выход блока 10 управления вещанием соединен с управляющим входом блока элементов И 13 и вторым входом элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с вторым входом элемента И 15, седьмой выход блока 10 управления вещанием соединен с вторыми управляющими входами блоков элементов И 11.1-11.4, первый выход блока 9 выбора направления соединен с третьим входом блока 10 управления вещанием и вторым входом элемента И 17, со второго по пятый выходы блока 9 выбора направления соединены с третьими управляющими входами блоков элементов И 11.1-11.4 соответственно, выход блока элементов И 11.4 является четвертым информационным выходом 19.4 модуля, выход блока элементов И 12 является пятым информационным выходом 19.5 модуля, второй и третий выходы буферного регистра 8 подключены к четвертому и пятому входам блока 10 управления вещанием соответственно, четвертый выход буферного регистра 8 подключен к информационному входу блока элементов И 13, выход которого соединен с информационными входами блоков элементов И 11.2, 11.4, четвертый выход буферного регистра 8 подключен к информационным входам блоков элементов И 11.1, 11.3, пятый выход буферного регистра 8 подключен к информационным входам блоков элементов И 11.1-11.4, второй выход блока 7 синхронизации подключен к информационным кодам блоков элементов И 11.4 и 12.The module for transmitting and broadcasting messages in the matrix switch (Fig. 1) contains message queuing units 1.1-1.5, a message
Блок организации очереди сообщений 1.i, i=1,..., 5, (фиг.2) включает группу элементов И 20.1-20.k, где k - максимальная длина очереди сообщений, группу элементов ИЛИ 21.1-21.k, элемент И 22, регистры 23.1-23.k, группу элементов И 24.1-24.k, группу блоков элементов ИЛИ 25.1-25.k-1, демультиплексор 26, элемент ИЛИ 27, элемент задержки 28, регистр 29 длины очереди, элемент НЕ 30, причем вход выбора блока соединен с первым входом элемента И 22, выход которого соединен с первыми входами элементов ИЛИ 21.1-21.k, с управляющим входом демультиплексора 26 и с первым входом элемента ИЛИ 27, вход синхронизации блока соединен со вторым входом элемента И 22, информационный вход блока соединен с информационным входом демультиплексора 26, с первыми входами элементов И 20.1-20.k и вторым входом элемента ИЛИ 27, выходы элементов И 20.1-20.k соединены со вторыми входами элементов ИЛИ 21.1-21.k соответственно, выходы элементов ИЛИ 21.1-21.k соединены с входами синхронизации регистров 23.1-23.k соответственно, прямые выходы регистров 23.2-23.k соединены с первыми входами блоков элементов ИЛИ 25.1-25.k-l соответственно, инверсные выходы регистров 23.1-23.k соединены с входами элементов И 24.1-24.k соответственно, прямой выход регистра 23.1 является первым выходом блока, выходы элементов И 24.1-24.k соединены с первыми входами элементов И 20.1-20.k соответственно, с адресным входом демультиплексора 26, с входом элемента НЕ 30 и с информационным входом регистра 29 длины очереди, первый выход демультиплексора 26 соединен с информационным входом регистра 23.k, выходы с k-го по второй демультиплексора 26 соединены со вторыми входами блоков элементов ИЛИ со вторыми входами блоков элементов ИЛИ 25.1-25.k-1 соответственно, выходы блоков элементов ИЛИ 25.1-25.k-1 соединены с информационными входами регистров 23.1-23.k-1 соответственно, выход элемента НЕ 30 соединен со вторым выходом блока, выход элемента ИЛИ 27 соединен с входом элемента задержки 28, выход которого соединен с входом синхронизации регистра 29 длины очереди, выход которого соединен со вторым выходом блока.The message queuing unit 1.i, i = 1, ..., 5, (FIG. 2) includes a group of elements AND 20.1-20.k, where k is the maximum length of a message queue, a group of elements OR 21.1-21.k, AND
Блок 2 анализа очередей сообщений (фиг.3) включает элементы сравнения 31.1-31.р, элемент ИЛИ 32, узел 33 постоянной памяти, причем входы блока соединены соответствующим образом с входами элементов 31.1-31.р сравнения и с входами элемента ИЛИ 32, выходы элементов 31.1-31.р сравнения соединены с входами узла 33 постоянной памяти, выход которого является первым выходом блока, выход элемента ИЛИ 32 является вторым выходом блока.
Блок 10 управления вещанием (фиг.4) включает первый 34, второй 35, третий 38, четвертый 44, пятый 39, шестой 45, седьмой 37, восьмой 36 элементы ИЛИ, а также первый 43, второй 40, третий 41, четвертый 42, пятый 47, шестой 46 элемента И, причем первый (49.1) и второй (49.2) входы блока подключены к входам элементов ИЛИ 34 и 35 соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ 38 соответственно, выход которого подключен к первому входу элемента И 43, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 44, выход которого является первым (48.1) выходом блока, третий (50) вход которого соединен со вторым входом элемента И 43 и с первым входом элемента ИЛИ 39, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 45, выход которого является вторым (48.2) выходом блока, четвертый (51.1) и пятый (51.2) входы которого соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ 37 соответственно, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ 44, к первым входам элементов И 40, 41, 42, 47 и ко второму входу элемента ИЛИ 39, выход которого соединен с третьим (48.3) выходом блока, выходы элементов ИЛИ 34 и 35 соединены со вторыми входами элементов И 41 и 42 соответственно, выходы которых подключены к четвертому (48.4) и пятому (48.5) выходам блока соответственно и к первому и второму входам элемента И 46 соответственно, выход которого является шестым (48.6) выходом блока, выходы элементов ИЛИ 34 и 35 соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ 36 соответственно, выход которого подключен ко второму входу элемента И 40, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ 45, выход элемента ИЛИ 36 подключен ко второму входу элемента И 47, выход которого является седьмым (48.7) выходом блока.The broadcast control unit 10 (FIG. 4) includes the first 34, second 35, third 38, fourth 44, fifth 39, sixth 45, seventh 37, eighth 36 OR elements, as well as the first 43, second 40, third 41, fourth 42, fifth 47, sixth 46 of the AND element, the first (49.1) and second (49.2) inputs of the block connected to the inputs of the
Блок 9 выбора направления (фиг.5) включает первый 52.1 и второй 52.2 элементы сравнения, первый 53.1 и второй 53.2 шифраторы, регистр 54, первый элемент И 55, с первого по четвертый элементы ИЛИ 56.1-56.4, со второго по пятый элементы И 57.1-57.4, с первого по четвертый элементы запрета 58.1-58.4, причем первый и второй входы блока соединены с первыми входами элементов 52.1, 52.2 сравнения соответственно, вторые входы которых подключены к первому и второму выходам регистра 54 соответственно, с первого по третий выходы элемента 52.1 сравнения соединены входами шифратора 53.1 с первого по третий соответственно, с первого по третий выходы элемента 52.2 сравнения соединены входами шифратора 53.1 с четвертого по шестой соответственно, вторые выходы элементов 52.1 и 52.2 сравнения подключены к первому и второму входам элемента И 55 соответственно, выход которого является первым выходом блока, пятый вход которого соединен с первыми входами элементов И 57.1-57.4 и с инверсными входами элементов запрета 58.1-58.4, выходы которых соединены с первыми входами элементов ИЛИ 56.1-56.4 соответственно, выходы которых являются со второго по пятый выходами блока соответственно, выходы шифратора 53.1 с первого по четвертый подключены ко вторым входам элементов И 57.1-57.4 соответственно, выходы которых соединены со вторыми входами элементов ИЛИ 56.1-56.4 соответственно, шестой, седьмой, восьмой, третий и четвертый входы блока подключены к входам шифратора 53.2 с первого по пятый соответственно, выходы с первого по четвертый которого соединены с прямыми входами элементов запрета 58.1-58.4 соответственно.Block 9 direction selection (figure 5) includes the first 52.1 and second 52.2 elements of comparison, the first 53.1 and second 53.2 encoders,
Назначение элементов модуля для передачи и вещания сообщений в матричном коммутаторе (фиг.1) состоит в следующем.The purpose of the elements of the module for transmitting and broadcasting messages in the matrix switch (figure 1) is as follows.
Блоки 1.1-1.5 организации очереди сообщений (БООС) предназначены для организации очередей сообщений, поступающих от четырех аналогичных модулей (фиг.8) и собственного операционного устройства (ОУ) текущего модуля.Blocks 1.1-1.5 message queuing (BOOS) are designed to queue messages from four similar modules (Fig) and its own operating device (OS) of the current module.
Блок 2 анализа очередей сообщений (БАОС) служит для анализа загруженности блоков организации очереди сообщений 1.1-1.5 и организации их опроса в зависимости от длины очередей поступивших сообщений.
Мультиплексор 3 предназначен для передачи сообщения из выбранного БООС в буферный регистр 8.The
Дешифратор 4 предназначен для выбора блока организации очереди сообщений, из которого осуществляется считывание сообщения.
Элемент 5 запрета служит для блокировки передачи сигнала на вход сброса триггера 6 запуска.The prohibition element 5 is used to block the transmission of the signal to the reset input of the
Триггер 6 запуска служит для управления включением и выключением блока 7 синхронизации.
Блок 7 синхронизации (БС) обеспечивает синхронизацию работы элементов модуля.Block 7 synchronization (BS) provides synchronization of the elements of the module.
Буферный регистр 8 (БР) служит для временного хранения и модификации обрабатываемых сообщений. БР имеет секционированную организацию и включает пять независимых секций (подрегистров). Первая служит для хранения информационной части I сообщения. Вторая хранит значения Х0, Y0 (фиг.1, 6). Третья и четвертая хранят значения Х и Y соответственно. Наконец, пятая содержит значения признаков DH, DV. Вторая секция имеет вход сброса (R), подача единичного сигнала на который обнуляет разряды данной секции (для остальных секций такой вход не предусмотрен). Третья и четвертая секции имеют входы декремента (-1), подача отрицательного фронта сигнала на которые уменьшает значения этих секций, т.е. фактически являются вычитающими счетчиками. Такая организация регистра 8 позволяет наиболее просто и эффективно реализовать алгоритм обработки сообщения на фиг.7.Buffer register 8 (BR) is used for temporary storage and modification of processed messages. The BR has a partitioned organization and includes five independent sections (sub-registers). The first serves to store the information part of the first message. The second stores the values of X0, Y0 (figures 1, 6). The third and fourth store the values of X and Y, respectively. Finally, the fifth contains the values of the attributes DH, DV. The second section has a reset input (R), the supply of a single signal to which resets the bits of this section (for the other sections, such an input is not provided). The third and fourth sections have decrement inputs (-1), supplying a negative signal edge to which decreases the values of these sections, i.e. are actually subtracting counters. Such an organization of the register 8 allows the most simple and effective implementation of the message processing algorithm in Fig.7.
Блоки элементов И 11.1-11.4 служат для блокировки выдачи сообщений на выходы 19.1-19.4 модуля соответственно.Blocks of elements And 11.1-11.4 are used to block the issuance of messages to the outputs 19.1-19.4 of the module, respectively.
Блок элементов И 12 обеспечивает блокирование выдачи информационной части I сообщения на выход 19.5 модуля и далее в ОУ.The block of elements And 12 provides the blocking of the issuance of the information part I of the message to the output 19.5 of the module and further to the OS.
Блок элементов И 13 служит для модификации адресной части сообщения при необходимости генерации его копии в режиме вещания.The block of elements And 13 serves to modify the address part of the message, if necessary, generate a copy of it in the broadcast mode.
Элементы И 15-17 вместе с элементом ИЛИ 14 предназначены для формирования сигналов управления буферным регистром 8.Elements And 15-17 together with the element OR 14 are designed to generate control signals of the buffer register 8.
Ниже подробно рассматривается логика работы блоков 9 и 10.The logic of operation of blocks 9 and 10 is described in detail below.
Функция блока 9 выбора направления (БВН) (фиг.5) - формирование кодов направления выдачи сообщений для управления блоками элементов И 11.1-11.4. Код направления содержит 5 бит: ЕТ, L, U, R, D. Бит ЕТ (конец передачи) определяет достижение сообщением приемника в режиме попарного обмена или угла прямоугольника вещания в режиме вещания. Биты L, U, R, D кодируют направление выдачи сообщения: L - влево по строке; U - вверх по столбцу; R - вправо по строке; D - вниз по столбцу. Направление передачи сообщения при попарном обмене зависит от соотношения значений X0.Y0 и X1.Y1. В режиме вещания направление определяется признаками DH, DV, а также сигналами z4-z6, поступающими от БУВ 10.The function of block 9 direction selection (BVN) (figure 5) is the formation of codes of the direction of the issuance of messages to control blocks of elements And 11.1-11.4. The direction code contains 5 bits: ET, L, U, R, D. The ET bit (end of transmission) determines whether the message reaches the receiver in pairwise exchange mode or the corner of the broadcast rectangle in broadcast mode. Bits L, U, R, D encode the direction of the message: L - left on the line; U - up the column; R - right on the line; D - down the column. The direction of message transmission in pairwise exchange depends on the ratio of the values X0.Y0 and X1.Y1. In the broadcast mode, the direction is determined by the signs of DH, DV, as well as signals z 4 -z 6 coming from BUV 10.
Правило формирования битов L, U, R, D, ЕТ при попарном обмене является стандартным для матричных коммутаторов рассматриваемого вида. Таблица 1 содержит его краткую запись.The rule for the formation of bits L, U, R, D, ET in pairwise exchange is standard for matrix switches of this type. Table 1 contains a summary of it.
Правило формирования битов L, U, R, D при вещании описано в таблице 2 (поведение бита ЕТ в режиме вещания не имеет значения).The rule for generating bits L, U, R, D during broadcasting is described in Table 2 (the behavior of the ET bit in broadcast mode does not matter).
Таблица 1 (она реализуется шифратором 53.1) используется только в режиме попарного обмена и при доставке сообщения в прямоугольник вещания, а таблица 2 (она реализуется шифратором 53.2), наоборот, работает исключительно при вещании. Выбором таблиц управляет сигнал z3, поступающий от БУВ 10.Table 1 (it is implemented by encoder 53.1) is used only in pairing mode and when a message is delivered to the broadcast rectangle, and table 2 (it is implemented by encoder 53.2), on the contrary, works exclusively in broadcasting. The choice of tables is controlled by the signal z 3 coming from BUV 10.
Блок 10 управления вещанием (БУВ) (фиг.4) - это комбинационная схема, которая в зависимости от состояния адресной части сообщения формирует 7-битовый код управления вещанием z1z2z3z4z5z6z7. Разряды этого кода формируются согласно следующим выражениям:Block 10 broadcast control (BUV) (figure 4) is a combinational circuit, which, depending on the state of the address part of the message generates a 7-bit broadcast control code z 1 z 2 z 3 z 4 z 5 z 6 z 7 . The digits of this code are formed according to the following expressions:
z1=(Х0=Х1∧Y0=Y1) ∧ (X.Y=0.0)v(X0.Y0≠0.0),z 1 = (X0 = X1 ∧ Y0 = Y1) ∧ (XY = 0.0) v (X0.Y0 ≠ 0.0),
z2=(X.Y≠0.0∧X0.Y0=0.0) v (X0.Y0≠0.0∧X1.Y1≠X0.Y0),z 2 = (XY ≠ 0.0∧X0.Y0 = 0.0) v (X0.Y0 ≠ 0.0∧X1.Y1 ≠ X0.Y0),
z3=(X0.Y0≠0.0∧X1.Y1≠X0.Y0),z 3 = (X0.Y0 ≠ 0.0∧X1.Y1 ≠ X0.Y0),
Z4=(X0.Y0=0.0)∧(X≠0),Z 4 = (X0.Y0 = 0.0) ∧ (X ≠ 0),
Z5=(X0.Y0=0.0)∧(Y≠0),Z 5 = (X0.Y0 = 0.0) ∧ (Y ≠ 0),
z6=(X0.Y0=0.0)∧(X.Y≠0.0),z 6 = (X0.Y0 = 0.0) ∧ (XY ≠ 0.0),
z7=(X0.Y0=0.0∧X=0∧Y=0).z 7 = (X0.Y0 = 0.0∧X = 0∧Y = 0).
Разряд z1 принимает единичное значение в том случае, когда текущий модуль должен принимать информационную часть I сообщения на обработку. Это возможно при попарном обмене, когда сообщение дошло до приемника, а также в режиме вещания, когда часть I должна принимать каждый модуль прямоугольника вещания.The discharge z 1 takes a single value in the case when the current module must receive the information part I of the message for processing. This is possible in a pairwise exchange, when the message has reached the receiver, as well as in broadcast mode, when part I must receive each module of the broadcast rectangle.
Разряд z2 становится равным единице тогда, когда сообщение не дошло до приемника в режиме попарного обмена или до угла прямоугольника вещания в режиме вещания, а также в режиме вещания, когда требуется продолжение вещания.The discharge z 2 becomes equal to one when the message did not reach the receiver in pairwise exchange mode or to the corner of the broadcast rectangle in broadcast mode, as well as in broadcast mode, when broadcasting is required to continue.
Разряд Z3 имеет единичное значение, только если сообщение не достигло приемника или угла прямоугольника вещания.Digit Z 3 has a single value only if the message has not reached the receiver or the angle of the broadcast rectangle.
Разряды z4 и z5 становятся единичными, если нужно продолжить вещание по строке и по столбцу соответственно.The digits z 4 and z 5 become single if it is necessary to continue broadcasting by row and column, respectively.
Единичное значение z6 соответствует случаю, когда требуется создать копию текущего вещаемого сообщения.A single value of z 6 corresponds to the case when you want to create a copy of the current broadcast message.
Разряд z7 становится единичным, если текущее сообщение завершает вещание и должно быть уничтожено.The discharge z 7 becomes single if the current message ends the broadcast and must be destroyed.
Для упрощения записи выражений для z1-z7 далее используются следующие дополнительные обозначения:To simplify writing the expressions for z 1 -z 7 , the following additional notation is used below:
ЕТ:X0=X1∧Y0=Y1ET: X0 = X1∧Y0 = Y1
В:X0.Y0=0.0B: X0.Y0 = 0.0
ВХ:Х≠0BX: X ≠ 0
BY: Y≠0BY: Y ≠ 0
После их применения формулы для z1-z7 принимают вид:After their application, the formulas for z 1 -z 7 take the form:
z4=B∧BXz 4 = B∧BX
z5=B∧BYz 5 = B∧BY
z6=B∧BX∧BYz 6 = B∧BX∧BY
Рассмотрим работу предлагаемого модуля более детально.Consider the work of the proposed module in more detail.
Этот процесс включает несколько этапов: 1) установка исходного состояния; 2) запуск модуля; 3) обработка потоков сообщений; 4) завершение работы.This process includes several stages: 1) setting the initial state; 2) module launch; 3) message flow processing; 4) completion of work.
В исходном состоянии все элементы памяти модуля находятся в нулевом состоянии, поэтому на всех входах и выходах модуля находятся нулевые сигналы. Приведение модуля в это состояние происходит подачей внешнего сигнала (на фиг.1 цепи его подачи условно не показаны).In the initial state, all the memory elements of the module are in the zero state, therefore, zero signals are present at all inputs and outputs of the module. Bringing the module into this state occurs by applying an external signal (in Fig. 1, its supply chains are not conditionally shown).
Модуль продолжает находиться в исходном состоянии до тех пор, пока на один из БООС 1.1-1.5 не поступит сообщение. В БООС 1.1 сообщение поступает с входа 18.1 от ОУ, которое обслуживается данным модулем, а в остальные БООС - от соседей текущего модуля в коммутаторе (фиг.8). После поступления сообщения в блок 1.i, оно появляется на его первом выходе. При этом на втором выходе этого блока формируется ненулевой код длины очереди сообщений. Коды длин очередей из всех БООС проходят в БАОС 2 и формируют сигналы на его выходах. На первом входе получается код того БООС, который содержит максимум сообщений, а на втором - единица, сообщающая о наличии сообщений в модуле. Эта единица устанавливает триггер 6 в единичное состояние. В результате блок 7 синхронизации начинает вырабатывать четыре сдвинутые друг относительно друга последовательности импульсов синхронизации τ1-τ4. Модуль приступает к обработке сообщений.The module continues to be in its initial state until a message is received on one of the BOOS 1.1-1.5. In BOOS 1.1, the message comes from input 18.1 from the OS, which is served by this module, and in the remaining BOOS from the neighbors of the current module in the switch (Fig. 8). After the message arrives at block 1.i, it appears on its first output. At the same time, at the second output of this block, a nonzero message queue length code is generated. The codes of the lengths of the queues from all BOOS pass in
Обработка сообщений происходит так. Код выбора БООС из БАОС 2 поступает на адресный вход мультиплексора 3 и коммутирует сообщение из выбранного БООС в буферный регистр 8. По импульсу τ1 с блока 7 оно фиксируется в буферном регистре 8. Одновременно по импульсу τ1 происходит сдвиг очереди сообщений в выбранном БООС (этот процесс проходит так же, как в прототипе, и поэтому подробно не рассматривается). После записи сообщения в буферный регистр 8 начинается анализ его адресной части (фиг.6) согласно алгоритму (фиг.7) и определяется способ его передачи на выходы модуля. Для этого поля сообщения поступают в БУВ 10 (фиг.4) и БВН 9 (фиг.5), где происходит формирование признаков z1-z7 и ЕТ, R, U, L, D соответственно по описанным ранее формулам и таблицам 1, 2. Более подробно различные варианты обработки сообщения рассмотрены ниже.Message processing happens like this. The BOOS selection code from
Модуль заканчивает работу тогда, когда ни в одном из БООС не остается сообщений. В этом случае на вторых выходах всех пяти БООС (фиг.1) формируются нулевые коды. На втором выходе БАОС 2 появляется нулевой сигнал - признак отсутствия сообщений. Этот сигнал поступает на инверсный вход элемента запрета 5 и разрешает прохождение через этот элемент импульса τ4 с блока 7. Импульс τ4 поступает на вход сброса триггера 6 и сбрасывает его в нулевое состояние. В результате происходит выключение блока 7 и модуль прекращает обработку сообщений. Работа модуля возобновляется, как только в один из БООС снова поступает сообщение.The module finishes work when no messages are left in any of the BOOSs. In this case, at the second outputs of all five BOOS (figure 1) zero codes are formed. At the second output of
Теперь рассмотрим способы обработки сообщения, зафиксированного в буферном регистре 8.Now we will consider ways of processing the message fixed in buffer register 8.
Если сообщение имеет формат Ф1 (фиг.6), то Х=0 и Y=0 и выполняется попарный обмен. Значения Х0 и Y0 поступают в БВН 9 и сравниваются элементами 52.1, 52.2 сравнения (фиг.5) с координатами XI, Y1 текущего модуля (последние хранятся в регистре 54). Если они не совпадают, то формируется сигнал ЕТ=0, а шифратор 53.1 согласно таблице 1 формирует код направления выдачи сообщения из признаков L, U, R, D. Если они совпадают, то ЕТ=1 (сообщение пришло в приемник), а состояние шифратора 53.1 не играет роли. Одновременно значения Х0, Y0 подаются в БУВ 10 (фиг.4). БУВ 10 формирует сигнал z3=1 (этот сигнал означает, что код направления L, U, R, D будет генерировать шифратор 53.1) и сигналы z1,z2. Значение z1=1 (оно означает, что будет выдача информационной части сообщения в ОУ), если ЕТ=1. При этом z2=0. Если ЕТ=0, то, наоборот, z1=0, a z2=1 (будет выдача сообщения в соседний модуль, а не в ОУ). Сигнал z3,=1 поступает в БВН 9 и разрешает передачу кода направления L, U, R, D с шифратора 53.1 через элементы 57.1-57.4 и 56.1-56.4 на соответствующие выходы БВН 9.If the message has the format F1 (Fig.6), then X = 0 and Y = 0 and pairwise exchange is performed. The values of X0 and Y0 are received in BVN 9 and are compared by comparison elements 52.1, 52.2 (Fig. 5) with the coordinates XI, Y1 of the current module (the latter are stored in register 54). If they do not match, then the signal ET = 0 is generated, and the encoder 53.1 according to table 1 generates the direction code for the message from the signs L, U, R, D. If they match, then ET = 1 (the message arrived at the receiver), and the state encoder 53.1 does not play a role. At the same time, the values of X0, Y0 are served in the CUV 10 (figure 4). BUV 10 generates a signal z 3 = 1 (this signal means that the direction code L, U, R, D will generate an encoder 53.1) and signals z 1 , z 2 . The value z 1 = 1 (it means that there will be the issuance of the information part of the message in the OS) if ET = 1. Moreover, z 2 = 0. If ET = 0, then, on the contrary, z 1 = 0, az 2 = 1 (there will be a message in the neighboring module, and not in the OS). The signal z 3 , = 1 enters the BVN 9 and allows the transfer of the direction code L, U, R, D from the encoder 53.1 through the elements 57.1-57.4 and 56.1-56.4 to the corresponding outputs of the BVN 9.
Точно так же БУВ и БВН работают в режиме доставки сообщения до прямоугольника вещания (при этом есть только одно отличие в формате сообщения (фиг.6):Х≠0 или Y≠0).Likewise, the CUV and BVN work in the mode of message delivery to the broadcast rectangle (there is only one difference in the message format (Fig.6): X ≠ 0 or Y ≠ 0).
После формирования сигналов z1-z7 и ЕТ, R, U, L, D при ЕТ=1 происходит модификация сообщения в БР 8. Способ модификации определяется первоначальным форматом сообщения. Сигнал ЕТ открывает элемент И 17 и обеспечивает прохождение импульса τ2 с блока 7 на вход сброса БР 8. В результате код X0.Y0 во второй секции БР 8 обнуляется, что означает переход к этапу вещания или завершение передачи сообщения. Анализ сообщения при этом продолжается с учетом новых значений Х0=0, Y0=0.After the formation of signals z 1 -z 7 and ET, R, U, L, D with ET = 1, the message is modified in BR 8. The modification method is determined by the original message format. The ET signal opens the element And 17 and ensures the passage of the pulse τ2 from block 7 to the reset input of the BR 8. As a result, the code X0.Y0 in the second section of the BR 8 is reset, which means the transition to the broadcasting stage or the completion of the transmission of the message. The analysis of the message continues with the new values of X0 = 0, Y0 = 0.
Если сообщение имеет формат Ф2, Ф3, Ф4 или Ф5 (либо формат Ф1 при Х0=0, Y0=0), то модуль реализует режим вещания (для формата Ф1 вещание будет фиктивным и сразу же завершится, поскольку сообщение уже доставлено в единственный приемник (иллюстрация дана на фиг.9 г)). Обработка сообщения в форматах Ф2-Ф5 происходит практически одинаково, поэтому можно рассмотреть только один из этих форматов. Пусть сообщение имеет формат Ф2 (фиг.6). Значения Х и Y, определяющие “размеры” прямоугольника вещания, поступают в БУВ 10 (фиг.4). В результате на его выходах 48.1-48.7 формируются сигналы z1-z7. Если Х≠0 или Y≠0, то z1=(ОУ будет принимать информационную часть I сообщения). При этом также z2=1 и z7=0, так как сообщению нужно продолжить вещание в соседний модуль. Если же Х=0, Y=0, то z7=1 (вещание заканчивается).If the message has the format Ф2, Ф3, Ф4 or Ф5 (or the format Ф1 at X0 = 0, Y0 = 0), the module implements the broadcast mode (for the F1 format, the broadcast will be fictitious and will immediately end, since the message has already been delivered to a single receiver ( illustration is given in Fig.9 g)). Processing a message in F2-F5 formats is almost the same, so you can consider only one of these formats. Let the message has the format F2 (Fig.6). The values of X and Y, defining the "size" of the broadcast rectangle, are received in the BWM 10 (figure 4). As a result, signals z 1 -z 7 are generated at its outputs 48.1-48.7. If X ≠ 0 or Y ≠ 0, then z 1 = (the OS will receive the information part of the message I). Moreover, z 2 = 1 and z 7 = 0, since the message needs to continue broadcasting to the neighboring module. If X = 0, Y = 0, then z 7 = 1 (broadcasting ends).
В режиме вещания z3=0, a z-z6 определяются значениями X.Y согласно приведенным ранее формулам. Сигнал z3=0 поступает в БВН 9 (фиг.5) и запрещает выдачу информации с выходов шифратора 53.1. Одновременно он разрешает выдачу информации с шифратора 53.2. Шифратор 53.2 в зависимости от сигналов z4-z6, а также признаков DH, DV (они приходят на третий и четвертый входы БВН соответственно) по таблице 2 вычисляет значения L, U, R, D. Они определяют способ выдачи сообщения при вещании. Одновременно сигналы z4-z6 управляют модификацией адресной части обрабатываемого сообщения. Если сигнал z4=1 (идет вещание вдоль строки матрицы) или сигнал z7=1 (идет вещание вдоль строки с генерацией копии сообщения для вещания по столбцу), то импульс τ3 с блока 7 проходит на вход декремента третьей секции БР 8 и вычитает из значения Х единицу. Таким образом, работает счетчик оставшихся шагов вещания вдоль строки. Аналогично, если Z5=1, то импульс τ3 проходит на вход декремента четвертой секции БР 8 и обеспечивает декремент поля Y (работает счетчик шагов вещания вдоль столбца).In the broadcast mode, z 3 = 0, and zz 6 are determined by the XY values according to the above formulas. The signal z 3 = 0 enters BVN 9 (figure 5) and prohibits the issuance of information from the outputs of the encoder 53.1. At the same time, it allows the issuance of information from the encoder 53.2. The encoder 53.2, depending on the signals z 4 -z 6 , as well as the signs DH, DV (they come to the third and fourth inputs of the BVN, respectively), according to Table 2, calculates the values of L, U, R, D. They determine the way the message is issued during broadcasting. At the same time, signals z 4 -z 6 control the modification of the address part of the processed message. If the signal z 4 = 1 (broadcast along the line of the matrix) or the signal z 7 = 1 (broadcast along the line with the generation of a copy of the message for broadcasting in the column), then the pulse τ 3 from block 7 passes to the input of the decrement of the third section of BR 8 and subtracts one from the value of X. Thus, the counter of the remaining broadcast steps along the line works. Similarly, if Z 5 = 1, then the pulse τ3 passes to the input of the decrement of the fourth section of BR 8 and provides the decrement of the field Y (the broadcast step counter runs along the column).
После того как модификация сообщения прошла (после импульса τ3), происходит подготовка сообщения к выдаче на нужный выход и выдача по импульсу τ4 с блока 7 синхронизации. Подготовка при этом сводится к “склеиванию” (конкатенации) сообщения из полей БР 8 (некоторые из которых могут быть модифицированы) путем монтажных операций на входах блоков элементов И 11.1-11.4. Если нужна генерация копии сообщения для выдачи в столбец, то конкатенация сообщения и копии происходит в следующем порядке. Для сообщения (оно пойдет влево или вправо) поле Х сохраняет свое значение, полученное из БР 8 после модификации. Для копии (она пойдет вверх или вниз) поле Х обнуляется по сигналу z6=1. Далее полученное Х соответствующим образом соединяется с остальными полями сообщения и подается на входы блоков 11.1-11.4.After the modification of the message has passed (after the pulse τ3), the message is prepared for delivery to the desired output and the output of the pulse τ4 from block 7 synchronization. In this case, preparation is reduced to “gluing” (concatenating) messages from the fields of BR 8 (some of which can be modified) by mounting operations at the inputs of blocks of elements And 11.1-11.4. If you need to generate a copy of the message for display in a column, then the message and copy are concatenated in the following order. For a message (it will go left or right), the X field retains its value obtained from BR 8 after modification. For a copy (it goes up or down), the field X is reset to zero by the signal z 6 = 1. Further, the received X is appropriately connected to the remaining fields of the message and fed to the inputs of blocks 11.1-11.4.
Корректность конкатенации значений поля Х обеспечивается объединением шин на входах блоков элементов И 11.1-11.4. Вверх и вниз коммутируется выход блока элементов И 13, а вправо/влево - выход третьей секции БР 8. Сигналы L, U, R, D с выходов БВН 9 поступают на блоки элементов И 11.1-11.4 и разрешают прохождение сформированного сообщения (и, возможно, копии) только на нужные информационные выходы модуля.The correctness of the concatenation of the values of the field X is provided by the union of the buses at the inputs of the blocks of elements And 11.1-11.4. Up and down the output of the block of elements And 13 is switched, and to the right / left is the output of the third section of the BR 8. The signals L, U, R, D from the outputs of the BVN 9 are fed to the blocks of elements And 11.1-11.4 and allow the passage of the generated message (and, possibly , copies) only to the necessary information outputs of the module.
После всех описанных действий на четвертом выходе блока 7 синхронизации появляется импульс т4. Он проходит через открытые блоки 11.1-11.4, 12 на выходы модуля и синхронизирует прием сообщения соседями (фиг.8) или в ОУ. На этом выдача сообщения завершается. Если сигнал z-y=1 закроет блоки 11.1-11.4, то сообщение не пройдет на выходы модуля (таким образом реализуется уничтожение сообщения по завершении вещания).After all the described actions, the pulse t4 appears on the fourth output of the synchronization unit 7. It passes through the open blocks 11.1-11.4, 12 to the module outputs and synchronizes the reception of the message by neighbors (Fig. 8) or in the op-amp. This completes the message. If the signal z-y = 1 closes blocks 11.1-11.4, then the message will not pass to the module outputs (in this way, the message is destroyed when the broadcast is completed).
Таким образом, как следует из описания, введение в модуль дополнительных элементов и обусловленных ими связей позволяет значительно расширить область его применения, поскольку дает возможность как попарного обмена сообщениями, так и вещания на произвольную группу модулей коммутатора, обладающую прямоугольной конфигурацией.Thus, as follows from the description, the introduction of additional elements into the module and the relationships caused by them can significantly expand its scope, since it enables both pairwise messaging and broadcasting to an arbitrary group of switch modules with a rectangular configuration.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003104071/09A RU2249848C2 (en) | 2003-02-11 | 2003-02-11 | Module for transferring and broadcasting messages in matrix switchboard |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003104071/09A RU2249848C2 (en) | 2003-02-11 | 2003-02-11 | Module for transferring and broadcasting messages in matrix switchboard |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003104071A RU2003104071A (en) | 2004-08-20 |
| RU2249848C2 true RU2249848C2 (en) | 2005-04-10 |
Family
ID=35612060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003104071/09A RU2249848C2 (en) | 2003-02-11 | 2003-02-11 | Module for transferring and broadcasting messages in matrix switchboard |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2249848C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8555262B2 (en) | 2005-06-29 | 2013-10-08 | Visa U.S.A. Inc. | Schema-based dynamic parse/build engine for parsing multi-format messages |
-
2003
- 2003-02-11 RU RU2003104071/09A patent/RU2249848C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8555262B2 (en) | 2005-06-29 | 2013-10-08 | Visa U.S.A. Inc. | Schema-based dynamic parse/build engine for parsing multi-format messages |
| US9215196B2 (en) | 2005-06-29 | 2015-12-15 | Visa U.S.A., Inc. | Schema-based dynamic parse/build engine for parsing multi-format messages |
| US9756001B2 (en) | 2005-06-29 | 2017-09-05 | Visa U.S.A. | Schema-based dynamic parse/build engine for parsing multi-format messages |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4623996A (en) | Packet switched multiple queue NXM switch node and processing method | |
| KR900006791B1 (en) | Packet switched multiport memory nxm switch node and processing method | |
| EP0273249A2 (en) | Fault tolerant switch with selectable operating modes | |
| EP0386908B1 (en) | PCM communication system | |
| RU2249848C2 (en) | Module for transferring and broadcasting messages in matrix switchboard | |
| JPS5933949A (en) | Synchronous clock generator for multiplexer of digital signal | |
| US6430179B1 (en) | Three stage router for broadcast application | |
| US3644895A (en) | Buffer store arrangement for obtaining delayed addressing | |
| JP2744724B2 (en) | Packet collection circuit in data flow type system | |
| US3824543A (en) | Digital data interchange circuit for a multiplexer/demultiplexer | |
| RU2178584C1 (en) | Communication network module for message transmission, message exchange, and organization of broadcasting modes for message exchange | |
| US6888825B1 (en) | Cross-connect with shared storage | |
| RU2168204C1 (en) | Matrix switch module | |
| SU1709311A1 (en) | Commutator | |
| RU2018942C1 (en) | Device for interfacing users with computer | |
| RU2413971C2 (en) | Dial-up network module | |
| SU1116423A1 (en) | Multichannel interface for linking data sources with computer | |
| RU2175146C1 (en) | Switching network module | |
| La Torre et al. | Firing squad synchronization problem on bidimensional cellular automata with communication constraints | |
| RU2194301C2 (en) | Device for connecting information sources to common line | |
| RU2075778C1 (en) | Device for switching data packets | |
| SU1527641A1 (en) | Device for formation of route of message | |
| RU1802362C (en) | Switching system of data processing units | |
| US3789150A (en) | Subsystem data transfer in a telephone system | |
| SU1661764A1 (en) | Device for queueing data sources access to a trunk line |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050212 |