Вставская Е.В. Архитектура ЭВМ, систем, сетей, лекции

Подождите немного. Документ загружается.

Так как приведенная на рис.54 схема группообразования является одно-

связной, то координата k одновременно характеризует номер выхода

коммутатора звена А и номер коммутатора звена В, а координата j кроме

номера входа коммутатора звена В определяет также номер коммутатора

звена А. В любом режиме работы КП для выбора входа, выхода и

соединительного пути между ними управляющее устройство должно

определить значения координат таких из указанных объектов КП, которые

могут быть использованы для установления соединения. Для выполнения

своих функций определители должны иметь информацию не только о

значениях координат объектов, но и об их состоянии.

Информацию о состоянии объектов определители получают из

комплектов по служебным проводам КП или из запоминающих устройств.

Информацию о значении координат того объекта, который необходимо

проверить, определители получают из запоминающих устройств ЗУ,

управляемых или логическим устройством самого определителя, или

процессором (центральным либо периферийным). Для определителя

динамического типа такими ЗУ обычно являются счётные схемы, число

которых равно числу координат, а число состояний каждой счётной схемы

равно числу значений соответствующей координаты.

Информация о значениях координат в управляющем устройстве

передаётся в виде координатных сигналов, а информация о состоянии

объектов - сигналами состояния. Координатные сигналы обозначаются

буквой

, с двумя индексами. Нижний индекс соответствует типу

координаты (в данном случае координата i), верхний индекс - значению этой

координаты. Принято считать, что если координатный сигнал выдается, его

значение равно 1 (a

=1), а если не выдается, то его значение равно 0 (a

=0).

Сигналы состояния объектов обозначаются строчными буквами: x

, y

, z

если объект характеризуется одной координатой, и х

, х

, ... ,z

yу

, если объект

161

характеризуется двумя или более координатами. Если требуется указание на

конкретное значение координат, то вводятся верхние индексы.

Сигнал состояния каждого объекта также имеет два значения. Если

объект системы коммутации можно использовать при установлении

соединения, то значение сигнала его состояния равно 1 (х

=1). Если объект

нельзя использовать при установлении соединения, значение сигнала его

состояния равно 0 (x

=0).

Следовательно, координатные сигналы и сигналы состояния объектов

можно рассматривать как аргументы булевых функций. Тогда под функцией

выбора объекта системы коммутации следует понимать логическое

умножение (конъюнкцию) координатных сигналов, определяющих данный

объект, и сигнала состояния этого объекта.

Функция выбора объекта по одной координате представляет собой,

например, конъюнкцию:

= a

где a

- координатный сигнал выбора выхода коммутатора по координате j; y

сигнал состояния этого выхода. Поскольку определитель должен выбирать и

проверять состояние любого выхода коммутатора, функция, описывающая

структуру схемы выбора объектов (СВО), должна представлять собой

логическое сложение (дизъюнкцию) функций выбора отдельных выходов:

,yaya...yayaF

jjjjjY





2211

где m - максимальное значение координаты.

Указанная функция описывает схему выбора определителя выходов

однозвенной системы коммутации (рис.55), поэтому называется структурной

функцией схемы выбора объекта (СВО). Аналогично составляются

структурные функции схем выбора определителей, сигналов вызова на

входах, сигналов отбоя, промежуточных линий и др.

162

Процесс приёма сигналов вызова включает следующие основные

действия:

- считывание информации о текущем состоянии АК с помощью схемы

выбора объектов (СВО);

Рис. 55 Структура схемы выбора объекта однозвенной системы коммутации

- обработку этой информации для определения наличия сигналов вызова;

- запись обнаруженных изменений в массив запросов на обслуживание

(МЗО).

АЛ

рр

КП

ЛР

лр

КТ

рр

усилитель

УТ

163

Рис. 56 Схема абонентского комплекта в узле коммутации с записанной

программой

Часто в УК с записанной программой используется абонентский

комплект (АК), схема которого приведена на рис.56. Каждый абонентский

комплект (АК) состоит из двух реле, одно из которых служит для определения

состояния (линейное реле ЛР), а другое - для подключения абонентской линии

к КП и отключения линии от линейного реле (разделительное реле РР).

164

Информация

i, j, k

127

Слово состояния АК

АК КТ АК КТ АК КТ

… … …

а)

1 0 … 1

0 0 … 0

1 1 … 0

1 0 … 0

. …

1 1 … 1

127

1 2 … 8

Массив состояний АК

б)

Рис. 57 Устройство приёма сигналов вызова (а) и массив состояний АК (б)

Разделительное реле включается подачей команды управления на время

разговора. Таким образом, каждый АК содержит контрольную точку (КТ

165

(точку опроса)) и точку управления (УТ). Для данной схемы в запоминающем

устройстве УУ необходимо иметь один разряд памяти, в котором хранится

информация о состоянии данного АК (рис. 57,б).

Сигналы состояния АК поступают в устройство приёма сигналов вызова

(абонентский определитель - АО) (рис. 57,а), которое содержит схему выбора

или схему опроса (сканирования) состояния АК. Строка (линейка) такой

схемы опроса принимает и выдает информацию о состоянии группы АК. Если

используемый тип микропроцессора оперирует 8-разрядными словами, то

целесообразно формировать группы АК по восемь.

81 1 1 1

321

,rn,kn,jn,i 

Рис. 58 Схема включения АК в КП

В соответствии со схемой включения АК в КП на рис.58 выбор группы из

восьми АК, а следовательно, и линейки схемы выбора производится по

значению координат k, j, i. Результатом опроса одной линейки схемы выбора

(СВО) является слово состояний АК. Будем считать, что 1 соответствует

замкнутому шлейфу АЛ, а 0 - разомкнутому. При программной реализации и

использовании микропроцессоров в процессе приёма сигналов вызова

участвуют следующие блоки (рис.59):

- схема выбора объектов (СВО);

- микропроцессор (МПр);

166

- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

- устройство задания цикла работы (УЗЦ);

- устройство ввода-вывода (УВВ), служащее для обмена информацией с

другими блоками.

Совокупность этих блоков, участвующих в процессе приёма сигналов

вызова, будем называть микропроцессорным устройством приёма сигналов

вызова.

МПр

ПЗУ

ОЗУ

УЗЦ

УВВ

СВО

АШ

ШД

АК

…

1-я группа АК

n-я группа АК

Рис. 59 Структурная схема микропроцессорного устройства

приёма сигналов вызова

В постоянном запоминающем устройстве хранятся программы опроса

состояния АК. При включении программы в работу её команды

последовательно из ПЗУ поступают в микропроцессор. Последний формирует

адрес линейки СВО абонентского определителя в виде значений координат i,

j,k и получает из СВО информацию о текущем состоянии группы из восьми

АК с заданными значениями координат. Из массива состояний АК в ОЗУ (см.

рис. 57) микропроцессор получает информацию о предыдущем состоянии той

167

же группы АК. Затем МПр сравнивает эти два вида информации

(предыдущую и последующую) и анализирует результат сравнения с целью

определения наличия новых вызовов. После этого записывает в ОЗУ адрес

группы АК, которая будет опрашиваться в последующий момент.

После проверки одной группы из 8 АК микропроцессор записывает

состояние АК этой группы в массив АК (см. рис. 57) и выдает команду на

проверку следующей по порядку группы.

Программа приёма сигналов вызова

Значения координат i, j, k опрашиваемого

АК в текущем цикле

Адрес следующего свободного приёмника

запросов

Адрес опрашиваемых АК в следующем

цикле

Массив запросов на обслуживание

Массив состояний КТ АК

Рис. 60 Состав массивов ОЗУ для выполнения программы

опроса состояния АК

Последовательная выдача таких команд повторяется до тех пор, пока не

будет произведен опрос для всех групп АК. Таким образом, для выполнения

программы опроса состояния АК в ОЗУ необходимо иметь (рис. 60):

- массив состояний КТ АК;

168

- массив запросов на обслуживание;

- счётчик групп АК, в котором хранится адрес ячейки массива

состояний КТ АК, опрашиваемых в следующем цикле опроса;

- массив, в котором хранятся значения координат i, j, k АК

опрашиваемого в данном цикле.

В массиве состояний КТ АК каждому АК соответствует один бит памяти

для запоминания состояния его КТ после очередного опроса. Содержимое

этого массива обновляется после каждого цикла опроса (сканирования) и

используется для сравнения с результатами текущего состояния с целью

обнаружения изменений. Между адресами линеек в СВО и адресами ячеек в

массиве ОЗУ имеется однозначное соответствие. При числе АК 1024 схема вы-

бора содержит 128 линеек по 8 разрядов и массив состояний АК состоит из 128

восьмиразрядных ячеек (см. рис. 57). При сравнении одноименных разрядов в

слове состояния АК и ячейке массива состояний АК возможны случаи,

приведенные в табл.1.

Таблица 1

Состояние разряда слова

состояния АК

Состояние разряда в массиве

АК

Состояние абонентской линии Примечание

0 0

Исходное (линия свободна)

1 0

Поступление вызова

1 1

Вызов на обслуживание Точка опроса

состояния не

отключена от

линии

В массиве запросов на обслуживание записывается информация о

координатах i, j, k, r АК вызывающего абонента. Ёмкость такого массива

зависит от величины поступающей нагрузки. После приёма очередного

сигнала вызова в ОЗУ записывается адрес следующего свободного приёмника

в массиве.

Таким образом, в памяти ЭУМ содержится динамическая цифровая

модель системы коммутации, на которой в реальном времени производится

169

обработка запросов и нахождение оптимальной конфигурации системы

коммутации. Полученная оптимальная конфигурация из модели в памяти

переносится на ЦКП, отработка программы которым контролируется по

словам состояния.

2 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭУМ СИСТЕМ

АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИИ

2.1 Основные сведения о программном обеспечении ЭВМ

Программное обеспечение (ПО) ЭВМ - это организованная совокупность

взаимосвязанных и взаимодействующих программ и соответствующих им

данных, предназначенная для обеспечения целенаправленной работы ЭВМ. В

зависимости от целевой установки программное обеспечение подразделяется

на три большие группы (типа):

- инструментальное программное обеспечение (ИПО);

- прикладное (ППО);

- системное (СПО).

Инструментальное программное обеспечение используется

программистами как инструмент для написания и отладки программ. Оно

содержит такие программы, как: редакторы текста, библиотеки стандартных

программ, трансляторы, редакторы связей, отладчики и т. д. Важность ИПО

трудно переоценить, так как от номенклатуры образующих его частей и их

эффективности во многом зависят производительность труда программистов.

Прикладное программное обеспечение используется для управления ЭВМ

в процессе решения конкретной задачи из определённой предметной области,

например решения инженерных или экономических задач, задач управления

технологическими процессами. Характерной особенностью ППО по

сравнению с двумя другими типами программного обеспечения является

относительная простота его разработки, поэтому его разработку зачастую

170