Лекции по Синтезу цифрового коммутационного модуля   

3. Синтез цифрового модуля пространственной коммутации каналов

3.2. Метод синтеза регулярной структуры МПК с декомпозицией по выходам

3.2.1. Одноканальная декомпозиция МПК.

В этом случае множество булевых функций с разбивается на подмножества Gj , j = , так что в подмножество Gj входят только те функции Z j , которые помечены одноименным индексом J , т.е.

Gj    :   Z j =Xj  ai j ,        j = ,           (8)

При этом поскольку коммутационный модуль обладает свойством полнодоступности , то, следовательно, подмножество Gj определяет компоненты обобщенной функции, соответствующей исходящему тракту:

Это справедливо для любого тракта, следовательно, коммутаци-онный модуль можно описать системой H:

, j =

При декомпозиции по выходам переменная  выступает в каждом СМПК в виде адреса входа (входящего тракта). Однако фактически при синтезе ШЛК этот адрес должен быть представлен совокупностью адресных переменных, значения которых определяются в результате кодарования. Обозначим через аαk переменные кодирования, где k=,  α ª {0,1},  , тогда (10) можно переписать в виде

, j =

Следует иметь в виду, что при кодировании адреса возможны различные подходы: общее кодирование по всему множеству M x N либо раздельное. В настоящее время получило распространение раздельное Кодирование с ограничением, что обусловлено технологическими осо-бенностями реализации управления коммутационным модулем. Поэтому для этого случая джина адреса U   определяется как:

Реализация МПК при декомпозиции по выходам наиболее эффективна при использовании мультиплексоров - избирательных схем типа N*1, осуществляющих коммутацию различных входных сигналов на один выход в соответствии с поступающим адресом. Мультиплексор в общем случае реализует функцию вида

где        Z - выходная переменная, соответствующая выходу мультиплексора;

             xi - входная переменная (вход мультиплексора);

   fi (a) - функция адреса i -го входа.

Функция fi(a) представляет собой конъюнкцию адресных переменных аi,…,аk, дополняеляую иногда инверсией переменной S, соответствующей сигналу стробирования:

fi(a) = a1α1 … akαk, αjÎ{0,1}, j=                      (14)

Сопоставляя (13) и (II), видим их полную функциональную идентичность. Таким образом, универсальный элемент мультиплексор можно использовать для реализации МПК.

На рис. 3 приведена реализация МПК 16x16 на мультиплексорах К155КП1. Как видим, каждый мультиплексор реализует функцию

где

fi(a) =


Полученная структура МПК называется однокаскадной, по-скольку каждая функция реали-зуется одним мультиплексором. Такая структура получается в v том случае, когда число входя-щих трактов МПК N не превышает числа входов мультиплексора.

Многокаскадная декомпозиция МПК

Если это условие не выполняется, то осуществляется многокаскадная декомпозиция МПК. Вернемся к функции МПК:

Пусть имеется в распоряжении один тип мультиплексора с параметрами (n ,r ), где n - число его информационных, г- адресных входов. Тогда при определении числа необходимых каскадов следует исходить из соотношения nq-1≤N≤nq или преминительно к адресу (q-1)r≤k≤qr.

Конъюнкция адресных переменных в (15) примет в этом случае вид

Результирующая функция выхода zj образуется как композиция функций отдельных каскадов:           zj=F1* F2*… Fq, где

Таким образом, результирующая функция выхода для одного субмодуля МПК примет вид

Если в распоряжении проектировщика оказывается набор различных мультиплексоров, то решается задача оптимизации числа каскадов и числа элементов для их покрытия. Эта задача относится к классической задаче минимизации булевых функций.



*****

© 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.