Phần tử chuyển mạch kiểu vòng có câu trúc nh hình 7.7. Tất cả các bộ điều khiển đầu vào và đầu ra đợc nối với nhau thông qua một vòng tròn. Mạng liên kết đầu vào-đầu ra hoạt dộng theo
nguyên lý phân khe thời gian với dung lợng của vòng phải lớn hơn hoặc bằng tổng dung lợng của tất cả các đầu vào. Trong thực tế thờng hay sử dụng phần tử chuyển mạch vòng Orwell trong đó một vài vòng đợc sử dụng song song để đảm bảo yêu cầu về tốc độ.
OC OC 1 b IC IC 1 b
Hình 7.7. Cấu trúc phần tử chuyển mạch kiểu vòng
E. Phần tử chuyển mạch sử dụng bộ nhớ trung tâm
Trong phần tử chuyển mạch sử dụng bộ nhớ trung tâm các bộ điều khiển đầu vào và đầu ra đều sử dụng một bộ nhớ chung duy nhất. Số liệu từ tất cả các đầu vào đều đợc ghi vào bộ nhớ này, số liệu đợc đọc ra bởi đầu ra bất kỳ. Bộ nhớ chung còn có thể đợc tổ chức thành những bộ đệm logic đầu ra và đầu vào. bởi vì bộ đệm cùng chia sẻ bộ nhớ chung nên dung lợng bộ nhớ yêu cầu trong trờng hợp này nhở hơn nhiều so với ỷtờng hợp phần tử chuyển mạch dùng bộ đệm riêng rẽ. Các phần tử chuyển mạch loại này làm việc theo nguyên tắc tự định đờng
IC IC OC OC
Hình 7.8. Mô hình cấu trúc chung của phần tử chuyển mạch IC: Bộ điều khiển đầu vào
OC: Bộ điều khiển đàu ra
Ưu nhợc điểm của từng loại phần tử chuyển mạch khi thiết kế chuyển mạch
Nh ta đã biết mỗi loại phần tử chuyển mạch có những đặc điểm, tính chất khác nhau. Muốn thiết kế đợc hệ thống chuyển mạch hợp lý thì phải phân tích u nhợc điểm của từng loại:
Phần tử chuyển mạch kiểu ma trận đợc chia làm ba loại với các tổ chức bộ đệm khác nhau: bộ đệm đầu vào, bộ đệm đầu ra, bộ đệm tại giao điểm ma trận. Bộ đệm đầu ra sẽ tránh đợc hiện t- ợng nghẽn mạch đầu vào và tăng đợc tốc độ thực tế dòng dữ liệu đi qua chuyển mạch, nhng có nhợc điểm là tốc độ bộ đệm và kích thớc lớn hơn so với bộ đệm đầu vào. Bộ đệm tại giao điểm của ma trận do dùng chung bộ nhớ đệm giữa đầu vào, đầu ra nên hiệu quả sử dụng bộ đệm là cao, lợng tế bào phải chờ trung bình giảm, nhng nhợc điểm của bộ đệm ở giao điểm là có kích thớc nhỏ, không chia sẻ đợc tài nguyên và việc quản lý của bộ đệm tại giao điểm ma trận chuyển mạch phức tạp hơn nhiều, nên trong thực tế bộ đệm này ít đợc sử dụng hơn
Cấu trúc chuyển mạch BUS về nguyên lý khá đơn giản, dễ ứng dụng. Tuy nhiên, cấu trúc có hạn chế là chuyển mạch BUS chỉ cho ta một đờng nối cho một tập đòng nối gắn vào nó nên dải thông cho mỗi phần tử phụ thuộc vào số phần tử gắn vào BUS. Dải thông này không thể tăng nên quá giới hạn đợc do phụ thuộc tần số đồng hồ hệ thốngvà dải thông đờng truyền. Cuối cùng nếu ta tăng tần số đồng hồ thì yêu cầu bộ vi xử lý mạnh hơn và điều này cũng chỉ có giới hạn.
Cấu trúc chuyển mạch vòng có u điểm so với chuyển mạch BUS là một khe thời gian vó nhiều cổng vào cho mỗi vòng. Tuy nhiên để thực hiện việc này ta lại cần thêm phần cứng và cũng khó xây dựng các hệ thống chuyển mạch lớn nh cấu trúc chuyển mạch BUS.
Cấu trúc chuyển mạch bộ nhớ dùng chung có u điểm là tiếc kệm đợc bộ nhớ nhất do tát cả các cổng ra đều sử dụng một bộ nhớ. Thêm nữa do chuyển đổi nối tiếp song song nên chuyển mạch tốc độ xử lý chỉ cần bằng một phần của tốc độ dòng dữ liệu thực tế. Ví dụ nếu dòng số liệu vào đợc chuyển sang tám bít song song thì với tốc độ dòng số bên ngoài là 155Mbps, tốc độ xử lý bên trongchỉ khoảng 20Mbps. Nhợc điểm của loại này là bộ đệm nhỏ, điều khiển bộ đệm phức tạp.