Устройство для передачи информации в кольцевом канале связи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ . ;ИНФОРМАЦИИ В КОЛЬЦЕВОМ КАНАЛЕ СВЯЗИ, содержащее приемник, выход которого соединен с информационным входом пере ключ.ателл , выход которого соединен с первым входом передатчика, распределитель импульсов, первый выход которого соединен с первым входом преобразователя параллельного кода в последовательный и входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй выход распределителя импульсов соединен с вторым входом преобразователя параллельного кода в по-, следовательный, третий вход которого соединен с источником информации, выход - с вторым входом первого элемента И, третий выход распределителя импульсов соедине-н с третьим входом . первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом передатчика, отличающееся, тем, что, с целью повышения достоверности и быстродействия устройства, в неговведены второй и третий триггеры, вто рой и третий элементы И, накопитель информации, счетчик, дешифратор, элемент задержки и группа элементов за- . держки, выход первого триггера и тре тий выход распределителя импульсов соединены соответственно с первыми и вторыми входами второго и-третьего элементов И, третий -вход второго элемента И соединен с выходом приемника, выход - с первыми входами второго и третьего триггеров и входом накопителя информации, выход накопителя информации соединен непосредственно с вторым входом второго триггера и через последовательно соединенные счетчик, дешифратор и группу элементов задержки с вторым входом третьего триггера, выход которого соединен с четвертым входом первого элемента И, выход вто00 рого триггера соединен с первым управvl ляющим входом переключателя и третьим входом третьего элемента И, выход СП которого через элемент задержки соединен с вторым управляющим входом переключателя ..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) arse 6 08 С l /28

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ н авто скому свидетельству

»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (21) 3409677/18-24 (22) 18.03.82 (46) .23.09.83. Бюл. Н 35

: (72) Е.В. Бойченко, В.В. Овчинников, И.И. Рыбкин и А.Н. Чудин (53) 621.398(088.8) (56) 1. Патент СВА И 4209840, кл. 364-200, 1979.

2,. Авторское .свидетельство СССР и 760160, кл. G 08 С 19/28, 1978

;(прототип)..(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ

ИНфОРИАЦИИ В КОЛЬЦЕВОИ КАНАЛЕ СВЯЗИ содержащее приемник, выход которого соединен с информационным входом пе" реключателя, выход которого соединен с первым входом передатчика, pacnpe"

:делитель импульсов, первый выход которого соединен с первым входом преобразователя параллельного кода в последовательный и входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй выход распределителя импульсов соединен с вторым входом. преобразователя параллельного кода в по-. следовательный, третий вход которого соединен с источником информации, выход - с вторым входом первого элемента И, третий выход распределителя импульсов соединен с трет ьим входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом передатчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и быстродействия устройства, в него введены второй и третий триггеры, второй и третий элементы И, накопитель информации, счетчик, дешифратор, элемент задержки и группа элементов задержки, выход первого триггера и третий выход распределителя импульсов соединены соответственно с первыми и вторыми входами второго и третьего элементов И, третий .вход второго эле-: мента И соединен с выходом приемника, Я выход - с первыми входами второго и третьего триггеров и входом накопителя информации, выход накопителя инфор.- С мации соединен непосредственно с вторым входом второго триггера и через последовательно соединенные счетчик, дешифратор и группу элементов задержки с вторым входом третьего триггера, выход которого соединен с четвертым входом первого элемента И, выход второго триггера соединен с первым управляющим входом переключателя и третьим входом третьего элемента И, выход которого через элемент задержки соединен с вторым управляющим входом переключателя.

1 1043

Изобретение относится к устройствам, применяемым в области вычислительной техники и систем передачи данных и, в частности к устройствам, обеспечивающим сопряжение связных вычислительных устройств, кодеков, средств Автоматизации проектирования с передающей средой (каналом, системой каналов), например, в локальной вычислительной сети (ЛВС). 1О

Локальная вычислительная сеть представляет собой компактное объединение (например, в виде кольцевой структуры) с помощью приемо-передающей среды-кабеля-моноканала различных циф-. 15 ровых устройств (кодеков, вычислительных машин, терминалов для передачи и печати текстов и т.д.).

Передача текста в цифровом коде осуществляется в соответствии с дей- 2О ствующими стандартами, определяемыми протоколами, принятыми для данной сети в виде кадров. Каждый кадр со. держит обычно открывающий флаг (например комбинацию 01111110), адрес,, 25 управляющее, информационное, контрольное. поля и завершающий флаг.

Передача текста сообщения чаще всего осуществляется в режиме состязаний абонентов, подключенных к локальной сети, поскольку этот метод является наиболее дешевым и не требует создания программных и аппаратных средств управления сетью. Метод состяЗаний предусматривает произвольную переда" чу каждым подключенным к ЛВС абонен 35 том цифровой информации. Это приводит к возможности столкновения сигналов в моноканале связи в тот момент времени, когда оба передающих уст"ройства пытаются вести передачу, мешая друг другу, Устранить этот недостаток можно применением специальных устройств управления моноканалом,. выполняющих следующие четыре функции: прослушивание моноканала до и во время передачи (первая функция); блокировки передатчика при обнаружении столкновения (вторая функция); задержка повторной передачи после обнаружения столкновения с целью отработки "на« зад" (третья функция); "Время отработки назад" устанавливается предварительно для каждой сети и форси- 55 руется. . Другой проблемой, связанной с методом состязаний, является сложность

715 2 исключения цифровой информации, длительное время циркулирующей в канале в виде кадров. Для этого выполняется, четвертая функция разъединения.

Известно устройство, содержащее приемник, содеиненный с передатчиком, вход передатчика подключен к информационному выходу параллельнопоследовательного регистра., соединенного своими управляющими входами с управляющим входом специального устройства. Управляющие, входы специального устройства и регистра подключены к блоку управления, информационные выходы блока управления, подключены к информационным входам параллельнопоследовательного регистра (Ц .

Недостатком этого устройства является то, что он не выполняет функции прослушивания канала, не обеспечивает своевременной блокировки передатчика e случае столкновения сигналов, не обеспечивает формирования задержки повторной передачи, разъединения кольца ЛВС при столкновении и изъя" тии сигналов из кольца.

Наиболее близким к изобретению по. технической сущности и достигаемому результату. является устройство для передачи информации, содержащее параллельно-последовательный преобразо= ватель, блок. управления, счетчик, триггер, элемент И и передатчик, первый выход блока управления соединен с первым входом параллельно-последо" вательного преобразователя, второй выход блока управления подключен к первому входу счетчика и к первому входу элемента И, выход которого подключен к второму входу счетчика, к второму входу параллельно-последо- . вательного преобразователя и к входу первого передатчика, выход триггера соединен с вторым входом элемента И, выход первого передатчика через провод линии связи соединен с входом первого приемника, передатчики, подключенные к одним концам второго и .третьего проводов линии связи,соответст" венно третий выход блока управления. подключен к первому входу триггера и к третьему входу элемента И, выход второго передатчика подключен к второму входу триггера, второй выход счетчика соединен с третьим входом параллельно-последовательного преобразователя, выход которого подклю чен к входу третьего передатчика (2) .

10437

УСтройство имеет следующие недо; статки: .1. Функция прослушивания канала связи может быть выполнена с помощью ,сложной цепи, включающей .в себя четыре элемента . элемент. И, счетчик, триггер и блок управления, что увеличивает затраты оборудования и инерционность работы устройства.

2. Процесс блокировки передатчика может быть осуществлен только без разъединения канала с помощью цепи.. элементов: блок управления - триггерэлемент И, т.е. также снижается быст« родействие и эффективность устройства 15 .за счет включения в контур управления блока управления. При этом большая часть испорченной при столкновении информации распространяется по каналу связи, 20

3. Не выполняется функция адапта-"ции устройства к числу столкновений,, в зависимости от которого должна регу" лироваться задержка сигнала разреше ния повторной передачи при обнаруже- 25 нии столкновения устройством.

4..Не выполняется функция управления разъединением кольцевой структуры JlBC при.обнаружении столкновения, т.е. при столкновении испорченная . информация. продолжает передаваться по кольцу.

5. Не выполняется функция управления разъединением канала кольца

ЛВС при изъятии долго циркулирующей 35 в канале информации с учетом возникающих столкновений, готовности к передаче информации данным устройством и выработки блоком управления тактирующего сигнала .начала передачи ин-40 формации.

15 4 дом первого элемента И, второй выход распределителя импульсов соединен с вторым входом преобразователя параллельного кода в последовательный, третий вход которого соединен с источником информации, выход - с вторым входом первого элемента И, третий выход распределителя импульсов соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом передатчика, введены .. второй и третий триггеры, второй и третий элементы И, накопитель информации, счетчик, дешифратор, элемент задержки и группа. элементов задержки, выход первого триггера и третий выход распределителя импульсов соединены соответственно с первыми и вторыми входами второго и третьего элементов И, третий. вход второго элемента И соединен с выходом приемника, выход - с первыми входами второго и третьего триггеров и входом накопителя информации, выход накопителя .информации соединен непосредственно с вторым входо второго триггера и через последовательно соединенные счетчик, дешифратор и группу элементов задержки с вторым входом второго триггера и через последовательно соединенные счетчик, дешифратор и груп" пу элементов задержки с вторым вхо- дом третьего триггера, выход которого соединен с четвертым входом первого элемента И, выход второго триггера соединен с первым управляющим входом переключателя и третьим входом третьего элемента И, выход которого через элемент задержки соединен с вторым управляющим входом переключателя, 6. Не выполняется функция сохранения копии переданного другим узлом

Л8С сообщения при столкновении.

Цель изобретения - повышение достоверности быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее приемник, выход которого соеди-, 0 нен с информационным входом переклю-. чателя, выход которого соединен с первым входом передатчика, распределитель импульсов, первый выход которого соединен с первым входом преобразо" вателя параллельного кода в последо-. ,вательный и входрм первого триггера; выход которого соединен с первым вхоНа чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит приемник 1, переключатель 2 канала передатчика 3, элемент И 4, первый триггер 5 (готовности), распределитель 6 импульсов, преобразователь 7 параллельного кода в последовательный, элемент 8 И, накопитель 9 информации, триггеры 10 и ll, элемент И 12 (анализатор задержки сигнала разъединения канала), элемент 13 задержки, счетчик 14 (чис ла столкновения), дешифратор 15 столкновений, группа элементов 16 задержки, источник 17 информации.

Устройство работает в трех режимах:

10437 .а) режима блокирования столновений сигналов; б) режима изъятия переданного кадра из кольцевой ЛВС; в) режима нормальной работы.

Режим нормальной работы.

Распределитель 6 по первому выходу выдает управляюцие сигналы, разрешаюцие запись в параллельном коде информации в преобразователь 7 {регистр 10 сдвига). Запись производится по управляющему сигналу с второго выхода преобразователя 7. В преобразователь 7 информация. записывается из источника

17 в упакованном виде (в кадре), 15 стандартном формате, в соответствии со стандартами-протоколами управления

-каналами передачи данных. Одновременно управляющим сигналом с первого выхода распределителя 7 триггер 5 ус- 20 танавливается в состояние с высоким уровнем сигнала логической единицы, (это означает, что запись в преобразователь 7 произведена).

Передача начинается в том случае, если триггер 5 готовности и триггер

11 (защелка) находятся в состоянии высокого уровня логической единицы, а распределитель 6 формирует на своем третьем выходе тактирующий сигнал

-начала передачи информации через weмент И 8 на передатчик 3.

Передача осуществляется в последовательном коде (разряд за разрядом).

Если на какой-либо позицчи.двоичного кода кадра пооисходит столкновение с другим кадром, передаваемым другим узлом (передатчиком) локальной вычислительной сети, то устройство с помощью элемента И 4 блокирует передачу информации, Режим блокирования столкновений сигналов.

Перед каждой передачей устройство прослушивает моноканал с помощью элемента И 4 анализатора столкновения (функции 1). При появлении хотя бы одного сигнала с высоким уровнем логической единицы на входе а следоt

50 вательно и на выходе приемника 1, свидетельствующего о аедущейся переда-, че информации в виде последовательнос ти кадров соседним или другим узлом сети, этот сигнал поступает на вход элемента И 4 55

На другой вход элемента И 4 от триггера 5 поступает сигнал логической единицы, свидетельствующий о го15 б товности преобразователя 7 к передаче соответствующего кадра дискретной информации в моноканал.

На третий вход элемента И 4 поступает сигнал логической единицы .(разре- шение на передачу) от распределителя 6.

Ecw зти события происходят, то налицо столкновение в моноканале двух кадров информации и элемент И 4 переключается в положение логической единицы (высокий уровень) и устанав-. ливает триггер 10 в положение "0".

Триггер 10 своим выходным сигналом блокировки воздействует на управляющий вход переключателя 2 и разъединяет моноканал (функция 4), препятстФ вуя дальнейшему распространению передаваемых другим узлом сигналов. Одновременно первым сигналом флага кадра "чужого" передатчика запускается накопитель 9 информации, который запоминает копию переданного другим .узлом кадра сообщения и переключает в состояние "0" выход триггера 11, блокирующего своим выходом с помощью элемента И 8 передачу дискретной информации через передатчик 3 (функ" цми 2).

Совокупность сигналов, переданных другим узлом ЛВС, записывается в на" капитель 9 (регистр сдвига), размер которого соответствует размеру, переданного полного кадра сообщения (обычно в соответствии с выбранным протоколом). Когда сообщение полностью принято, выходной сигнал за" вершающего флага переданного кадра информации в накопитель 9 (например, а комбинации 0 1111110) осуществляет сброс триггера 10 в исходное состояние, т.е. снова соединяет моноканал.

Одновременно выходной сигнал последнего разряда накопителя 9 формирует сигнал разрешения передачи, который попадает в счетчик 14, фиксирующий число столкновений. В соответствии с содержанием счетчика 14, дешифратор 15 выбирает. тот или иной путь в группе элементов 16 задержки. Например при первом столкновении (положение счетчика OOI), выбирается задержка 7, при втором - 22 при третьем - 3t и т.д. (функция 3). Число элементов 16 задержки, обычно выполняемых на О-триггерах, определяет число вариантов задерики при повторной пойютке передачи в моноканал.

1043

Выходной сигнал элемента И 12 запускает элемент 13 задержки, время задержки равно времени возвращения по кольцу ЛВС переданного передатчиком кадра в приемник 1 устройства. .Таким образом в момент, когда переданный кадр, обойдя все кольцо, возвратится в приемник 1, выходной сигнал элемента 13 задержки разъеди«

Поэтому сигнал разрешения начала передачи от накопителя 9 приходит с соответствующей задержкой и сбрасы" вает триггер 11 в исходное состояние, разрешая передачу информации из преобразователя 7.

Таким образом, устройство блокирует передатчик только на время столкновения плюс время задержки, зависимое от числа столкновений.

Режим изъятия переданного кадра из кольцевой ЛВС (функция 4), В этом режиме после формирования тактирующего сигнала начала передачи на первом выходе распределителя .6, соединенного с одним из входов элемента И 12, последний формирует сигнал "1" в том случае, если триггеры

5 и 10 находятся в "1", т.е. кадр находится в преобразователе 7 и от сутствует режим столкновения (это полностью. соответствует режиму нор-. мальной работы передатчика).

715 нит канал с помощью переключателя 2 канала и кадр исчезнет. Если возникает столкновение (режим блокировки столкновений сигналов) или преобразователь 7 не готов к передаче, то элемент И 12 формировать сигнал разъединения канала не будет.

Технические преимущества предлага" емого изобретения заключаются в наибо- лее полном выполнении функций по обеспечению предупреждения столкновений сигналов, т.е. потери информации в каналах связи, в результате чего может быть применен более дешевый метод управления сетью - метод состязаний.

Практически применение этого метода позволяет исключить из состава оборудования специальную ЭВИ, обеспечивающую администрирование работы сети.

Это позволит при разработке и эксплуатации уменьшить общие затраты на единицу передаваемой и обрабатываемой в ЛВС информации на 303.

Преимущества изобретения заключаются в рациональном использовании оборудования и программ ЛВС коллек- . тивом пользователей, т.е. обеспечивается полная загрузка оборудования и программ независимого от ритма рабо" ты данного производственного участка, обеспечивается постоянный контроль загрузки оборудования и программ со стороны администрации предприятия.

ВНИИПИ Заказ 7343/55 Тираж 618 Подписное Филиал ППР "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4