Устройство для приемопередачи в кольцевом канале связи

 

Изобретение относится к устройствам, нрименяемым в вычислительной технике и системах передачи данных, в частности к устройствам, обеспечивающим приемопередачу данных в кольцевом канале связи вычислительных сетей. Цель изобретения - повышение информационной емкости кольцевого канала связи. В режиме нормальной работы устройство обеспечивает или передачу информации по каналу связи с помощью приемника 1, коммутатора 18 и передатчика 24 или передачу информации, записанной в регистре сдвига 34. В режиме блокировки столкновения сигналов устройство с помощью элемента И 5 прослушивает канал. При столкновении двух кадров информации элемент И 5 выдает сигнал на выход устройства и останавливает генератор тактовых импульсов. Счетчик 42 фиксирует число столкновений. Дешифратор 43 определяет путь прохождения сигнала через элементы задержки 44, 45, 46. Устройство обеспечивает устранение столкновений кадров передаваемой информации, что позволяет сократить паузы между приемопередачей информации . 1 ил. (Л оо 4 СО о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК пи 4 с-! 08 С 19 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4031698/24-24 (22) 03.03.86 (46) 30.05.87. Бюл. № 20 (72) Л. К. Матвеев, А. К. Матвеев и E. Д. Бобраков (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 760160, кл. G 08 G 19/28, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1043715, x . G 08 С 19/28, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМОПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В КОЛ ЪЦЕВОМ

КАНАЛЕ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к устройствам, применяемым в вычислительной технике и системах передачи данных, в частности к устройствам, обеспечивающим приемопередачу данных в кольцевом канале связи вычислительных сетей. Цель изобретения — поÄÄSUÄÄ 1314361 А 1 вышение информационной емкости кольцевого канала связи. В режиме нормальной работы устройство обеспечивает или передачу информации по каналу связи с помощью приемника 1, коммутатора 18 и передатчика

24 или передачу информации, записанной в регистре сдвига 34. В режиме блокировки столкновения сигналов устройство с помощью элемента И 5 прослушивает канал.

При столкновении двух кадров информации элемент И 5 выдает сигнал на выход устройства и останавливает генератор тактовых импульсов. Счетчик 42 фиксирует число столкновений. Дешифратор 43 определяет путь прохождения сигнала через элементы задержки 44, 45, 46. Устройство обеспечивает устранение столкновений кадров передаваемой информации, что позволяет сократить паузы между приемопередачей информации. 1 ил.

1314361

Изобретение относится к устройствам, применяемым в области вычислительной техники и систем передачи данных и, в частности, к устройствам, обеспечивающим приемопередачу данных в кольцевом канале связи вычислительных сетей.

Цель изобретения — повышение информационной емкости кольцевого канала связи.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит приемник 1, элемент

2 задержки, регистр 3 памяти, триггер 4, элемент И 5, элемент 6 задержки, дешифраторы 7 — 10, элемент И 11, элемент НЕ 12, элементы И 13, 4, элементы ИЛИ 15 —17, коммутатор 18, элемент ИЛИ вЂ” НЕ 19, элемент ИЛИ 20, элемент ИЛИ 21, элемент ИЛИ 22 и 23, передатчик 24, хронизатор 25, триггер 26, элемент НЕ 27, элемент И 28, элементы ИЛИ 29 — 31, триггеры 32 и 33, регистр 34 сдвига, триггер

35, элементы И 36, 37, генератор 38 тактовых импульсов, счетчик 39, элемент ИЛИ

40, элемент ИЛИ 41, счетчик 42, дешифратор 43, элементы 44 — 46 задержки.

Устройство работает в двух режимах: нормальной работы и блокировки столкновения сигналов.

В режиме нормальной работы устройство осуществляет передачу информации по каналу связи или передачу ее от абонента, подключенного к нему. При передаче информации IIo каналу связи оно выполняет следующие функции: а) изъятие из канала связи части кадра информации, попавшего в него в результате столкновения сигналов в устройстве приемопередачи информации, предшествующем данному; б) прием из канала связи кадра информации, предназначенного абоненту, подключенному к данному устройству, и передачи его же в канал; в) прием из канала связи и передачи в него кадра информации, выданного любым абонс нтом системы в адрес любого другого, но пе подключсHIIQIo к данному устройству; г) изъятие из канала связи кадра информации, выданного ранее абонентом, подключенным к данному устройству, в адрес любого из остальных абонентов и завершившего прохождение по всему кольцевому каналу связи.

Режим нормальной работы. Передача информации по каналу связи.

Приемник 1 принимает информацию из канала связи и выдает ее на вход элемента 2 задержки, входы регистра 3, триггера 4 и вхо,I,:элемента И 5. Сигнал с высоким уровнем логическои единицы устанавливает триггер 4 в «единичное» состояние, и он выдает сигнал на вход элемента 6 задержки. Элемент И 5 на выход не выдает ничего. Tÿê как на его остальные

5 !

О !

55 входы сигналы не поступают. Регистр 3 записывает информацию, поступающую в последовательном коде по его входу, и по первой — четвертой группе выходов выдает на входы дешифраторов 7 — 10 содержание позиций кадра информации, отводимых в нем под открывающий флаг, под адрес источника и под закрываюьций флаг соответственно. Дешифратор 7 определяет в комбинации импульсов, поступающих по его входам, наличие открывающего флага кадра и выдает сигнал на выход только в том случае, если данная комбинация импульсов однозначно ему соответствует. Дешифраторы 8 и 9 определяют в комбинации импульсов, поступающих на их входы, наличие адреса абонента, подключенного к данному устройству, и выдают сигналы на выход только в том случае, если данная комбинация импульсов однозначно соответствует адресу этого абонента. Дешифратор 10 определяет в комбинации импульсов, поступающих по его входам, наличие закрывающего флага кадра и выдает сигнал на выход только в том случае, е. и данная комбинация импульсов однознач., ему соответствует. В это время элемент 6 задержки после задержки сигнала на врсмя, необходимое для записи полного кадра информации в регистр 3 и срабатывания дешифраторов 7 — 10, выдает сигнал на входэлемента И 11.

В случае поступления из канала связи части информации с выходов дешифраторов

7, 10 на третий и второй входы элемента И 11 соответственно единичные сигналы или вообще не поступают или поступают только на один из них. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 15 переустанавливает триггер

4 в «нулевое» состояние. С выхода элемента ИЛИ !6 этот сигнал поступает на третий вход регистра 3 и стирает в нем информацию. С выхода элемента ИЛИ 17 этот сигнал поступает на вход коммутатора 18, который переключает свой первый вход в

«нейтральное» положение, т. е. разрывает кольцевой канал связи. В это время элемент 2 после задержки информации, поступаюцАей на его вход с выхода приемника 1, на время, необходимое для анализа устройством этой информации, выдает ее на первый вход коммутатора 18, и она изымается из канала связи.

В случае поступления из канала связи кадра информации, предназначенного абоненту, подключенному к данному устройству, с выходов дешифраторов 7 и 10 сигналы поступают соответственно на вход элемента

И 1, а с выхода дешифратора 8 — на вход элемента ! 14. Элемент И 11 выдает сигнал ня I;,ходы элементов И 13, 14 и вход элемента НЕ 12. Последний на выход ничего пе выдает, а из элементов И 13, 14 сигнал на выход выдает только элемент И

14. Этот сигнал поступает на входы эле1314361 ментов ИЛИ 20 — 23, вход элемента ИЛИ—

НЕ 19 и вход элемента ИЛИ 15. С выхода элемента ИЛИ 15 он поступает на вход триггера 4 и устанавливает его в

«нулевое» состояние. Элемент ИЛИ вЂ” HE 19 на выход не выдает ничего. С выхода элемента ИЛИ 20 этот сигнал поступает на вход коммутатора 18, и он переключает свой вход на выход, т. е. замыкает кольцевой канал связи. В это время элемент

2 после задержки кадра информации выдает его в последовательном коде через коммутатор 18 на вход передатчика 24, который, в свою очередь, осуществляет выдачу его в канал связи. С выхода элемента ИЛИ 21 указанный сигнал поступает на вход регистра 3, и он выдает в параллельном коде по всем своим выходам на первые выходы устройства информацию, записанную в него ранее. В абоненте этот кадр информации сравнивается с последним выданным им в кольцевой канал связи и, если результат сравнения отрицательный, то он воспринимается как кадр информации, предназначенный ему. В противном случае он уничтожается вместе с последним, выданным абонентом в канал связи. С выхода элемента ИЛИ 22 этот сигнал поступает на вход хронизатора 25, который начинает отсчет времени, необходимого и достаточного для выдачи кадра информации из элемента 2 задержки через коммутатор 18 с помощью передатчика 24.

С выхода элемента ИЛИ 23 этот сигнал поступает на вход триггера 26 и устанавливает его в «единичное» состояние. С выхода триггера 26 сигнал поступает на вход элемента HE 27, и он снимает высокий уровень сигнала с входа элемента И 28, запрещая тем самым прохождение через него сигнала с первого входа устройства, т. е. препятствует на время передачи кадра информации выдаче информации от этого подключенного к нему абонента. Хронизатор 25 после отсчета указанного времени выдает на вход триггера 26 сигнал, который устанавливает его в «нулевое» состояние и снимает высокий уровень сигнала с элемента НЕ 27, который, в свою очередь, устанавливает высокий уровень сигнала на входе элемента И 28, разрешая тем самым прохождение сигнала с первого входа устройства.

В случае поступления из канала связи кадра информации, выданного любым абонентом системы в адрес любого другого, но не подключенного к данному устройству, сигналы поступают только с выходов дешифраторов 7, 10 соответственно на входы элемента И 11. Последний выдает сигнал на входы элементов И 13, 14 и вход элемента НЕ 12. В результате элемент ИЛИ вЂ” НЕ

19, к которому подключены выходы этих элементов, выдает сигнал на входы элементов ИЛИ 16, 20, 22 и 23 и вход элес

55 мента ИЛИ 15. С выхода элемента ИЛИ 15 он поступает на вход триггера 4 и устанавливает его в «нулевое» состояние. С выхода элемента ИЛИ 16 этот сигнал поступает на вход регистра 3 и стирает в нем информацию. Элементы ИЛИ 20, 22, 23, эпемент 2 задержки, коммутатор 18, передатчик 24, хронизатор 25 и элемент HE 27 работают в этом случае так же, как рассмотрено выше.

В случае поступления из канала связи кадра информации, выданного ранее абонентом, подключенным к данному устройству, в адрес любого из остальных абонентов и завершившего прохождение по всему кольцевому каналу связи, сигналы поступают с выходов дешифраторов 7, 10 соответственно на входы элемента И 11 и с выхода дешифратора 9 на вход элемента И 13. Элемент И 11 выдает сигнал на входы элементов И 13, 14 и вход элемента HE 12.

Из элементов И 13, 14 сигнал на выход выдает только элемент И 13. Этот сигнал поступает на входы элементов ИЛИ 17, 21, вход элемента ИЛИ 15 и вход элемента

ИЛИ вЂ” HE 19. С выхода элемента ИЛИ 21 указанный сигнал поступает на вход регистра 3, и он выдает в параллельном коде по всем своим выходам на выходы устройства информацию, записанную в нем ранее. Элементы ИЛИ 15, 17, элемент 2 задержки, триггер 4, коммутатор 18, элемент

ИЛИ вЂ” НЕ 19 работают так же, как в случае получения из канала связи части кадра информации.

Режим нормальной работы. Передача информации от абонента, подключенного к данному устройству.

При появлении у абонента информации, предназначенной для передачи другим абонентам системы, он выдает по входу устройства на второй вход элемента И 28 сигнал. Если устройство не занято передачей информации по каналу связи, то ранее на вход элемента И 28 был подан высокий уровень сигнала, поэтому он выдает сигнал на первые входы элементов ИЛИ

29 — 31. С выхода элемента ИЛИ 29 этот сигнал поступает на входы триггеров 32, 33 и вход регистра 34, а с выхода элемента ИЛИ 31 — на вход триггера 35.

Триггеры 32, 33, 35 по поступлении этого сигнала переходят в «единичное» состояние, а регистр 34 записывает поданный от абонента в параллельном коде по вторым входам устройства кадр информации. Сигнал с выхода триггера 35 поступает на вход элемента И 36, а с выхода триггера 32 — на входы элементов И 5, 36 и вход коммутатора

18. Последний переключает свой вход на выход, а элементы И 5, 36 на выход ничего не выдают, так как на их остальных входах нет сигналов. Сигнал с выхода триггера 33 поступает на вход элемента И 37.

1314361

В это время сигнал с выхода элемента

ИЛИ 30 поступает íà вход генератора 38 тактовых импульсов, и он начинает выдавать тактовые импульсы на входы элементов И 5, 37, вход регистра 34 и вход элемента

И 36. Элемент И 5 на выход ничего не выдает, так как на его вход с выхода приемника 1 сигналы не поступают, а элемент

И 37 с приходом каждого тактового импульса выдает на вход счетчика 39 сигналы и последний начинает счет тактовых импуль сов. Регистр 34 осуществляет последовательно (одно за другим) выдачу со своего выхода на вход элемента И 36 содержания позиций кадра информации с приходом на его вход ка ждого та ктового импульса.

Элемент И 36 выдает содержание этих позиций, на вход коммутатора 18, с выхода которого они поступают на вход передатчика 24 и далее — в кольцевой канал связи. Счетчик 29 после отсчета числа тактовых импульсов, необходимого для выдачи полного кадра информации из регистра 34, выдает сигнал на выход устройства, входы элементов ИЛИ 40, 4! и сбрасывается в исходное состояние. С выхода элемента ИЛИ

40 этот сигнал поступает на вход генератора 38 тактовых импульсов и прекращает его работу, а с выхода элемента ИЛИ 41 на вход триггера 32 и устанавливает его в «нулевое» состояние. Сигнал, выдаваемый по второму выходу устройства, сообщает абоненту об окончании передачи от него кадра информации.

Режим блокировки столкновения сигналов.

В процессе передачи информации от абонента, подключенного к нему, устройство с помощью элемента И 5 прослушивает канал. При появлении хотя бы одного сигнала с высоким уровнем логической единицы на входе, а следовательно„и на выходе приемника 1, свидетельствующего о передаче информации в виде последовательности кадров, ведущейся соседним или дру- 40 гим абонентом сети, этот сигнал поступает на вход элемента И 5. На входы элемента И 5 подан сигнал с высоким уровнем и поступают тактовые импульсы от генератора 38 тактовых импульсов, свидетельствующие о передаче информации от абонента, подключенного к данному устройству. Если эти события происходят одновременно, то налицо столкновение в устройстве двух кадров информации, и элемент И 5 выдает сигнал на входы счетчика 39, триггера 33, входы триггера 35, элементов ИЛИ 40, 41, вход регистра 34, вход счетчика 42 и выход устройства. Счетчик 39 при поступлении этого сигнала сбрасывается в начальное состояние и не выдает сигнал на выход. Триггеры 33 и 35 переключак)тся в «нулевое» состояние и снимают высокий потенциал со своих выходов, а следовательно, с входов элементов И 37 и 36 соответственно. Элементы ИЛИ 40, 41 выдают его на вход генератора 38 тактовых импульсов и вход триггера 32 соответственно. Генератор 38 тактовых импульсов прекращает выдачу импульсов на выход, а триггер 32 устанавливается в «нулевое» состояние и снимает высокий потенциал с входа элемента И 5.

Регистр 34 при поступлении данного сигнала стирает информацию. Этот же сигнал, поступающий по выходу устройства к абоненту, подклк>ченному к нему, требует повторной подготовки к выдаче ранее переданного от него кадра информации. Абонент подготавливает его и выдает в параллельном коде по вторым входам устройства.

Счетчик 42 при поступлении сигнала с выхода элемента И 5 фиксирует число столкновений и выдает его на вход дешифратора 43. В соответствии с содержанием счетчика 42 дешифратор 43 выбирает тот или иной путь в группе элементов 44, 45, 46 задержки. Например, при первом столкновении (положение счетчика 001) выбирается первая задержка (1т), при втором — вторая (2т), при третьем — третья (Зт) .

При этом время задержки сигнала в первой задержке выбирается такое, чтобы обеспечить выдачу устройством информации, поступающей на его вход с выхода канала связи, так как в это время устройство работает так, как рассмотрено ранее (режим нормальной работы при передаче информации по каналу связи).

После задержки в группе элементов 44—

46 задержки этот сигнал поступает на входы элементов ИЛИ 29 — 31, и устройство продолжает работу так, как было рассмотрено выше (режим нормальной работы при передаче информации от абонента, подключенного к данному устройству).

Технико-экономический эффект от применения предложенного устройства состоит в том, что оно, по сразнению с известными, позволяет существенно повысить полезную загрузку кольцевого канала связи, так как, во-первых, обеспечивает изъятие из канала связи части кадра информации, попавшего в него в результате столкновения сигналов в предшествующем ему таком же устройстве; во-вторых, при столкновении сигналов оно осуществляет дальнейшую пере

Г1еречисленные факторы значительно уменьшают вероятность столкновения информации в кольцевом канале связи.

Формула изобретения

Устройство для приемопередачи в кольцевом канале связи, содержащее приемник, 1314361

Составитель В. Бутин

Редактор A. Маковская Текред И. Верее Корректор H. Король

За каз 2007 50 Тираж 544 11одписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4 5

Производственно-поли рафинеское предприятие, г. Ужгород, у.л. Проектная. 4 выход которого соединен с первым входом первого элемента И, коммутатор, выход которого соединен с входом передатчика, регистр памяти, выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И, выход второго триггера соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, выход первого элемента И подключен к первым входам первого и третьего триггеров, выход третьего триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, третий вход которого соединен с выходом регистра сдвига, выход первого счетчика соединен с входом дешифратора, первый выход которого подключен к входу первого элемента задержки, второй и третий выходы соединены с первым входом второго и третьего элементов задержки соответственно, выходы первого и второго элементов задержки — - соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения информационной емкости кольцевого канала связи, в него введены второй счетчик, четвертый и пятый элементы задержки, хронизатор, генератор тактовых импульсов, второй, третий, четвертый и пятый дешифраторы, элемент

ИЛИ вЂ” НЕ. первый и второй элементы НЕ, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый элементы ИЛИ, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы

И, четвертый и пятый триггеры, выход приемника подключен к первым входам четвертого триггера и регистра памяти и через четвертый элемент задержки соединен с первым входом коммутатора, второй вход четвертого триггера соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первыми входами второго и третьего элемента ИЛИ и элемента ИЛИ—

HE и подключен к выходу первого элемента НЕ, выход четвертого элемента И соединен с вторыми входах.и эл мента ИЛИ—

НЕ, первого и третьего элементов ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьими входами первого элемента ИЛИ и элемента ИЛИ вЂ” НЕ и первыми входами пятого, шестого и седьмого элементов ИЛИ и подключены к выходу пятого элемента И, выход элемента ИЛИ вЂ” НЕ соединен с вторыми входами второго, пятого, шестого и седьмого элементов ИЛИ и четвертым входом первого элемента ИЛИ, выходы второго и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с вторым и третьим входами

Зо

50 регистра памяти, выходы которого соединены с соответствующими входами соответствуloщих второго, третьего, четвертого и пятого дешифраторов и являются первыми выходами устройства, выходы второго, третьего и четвертого дешифраторов соединены соответственно с первыми входами шестого, пятого и четвертого элементов И, выход пятого дешифратора соединен с вторым входом шестого элемента И, выход четвертого триггера через пятый элемент задержки соединен с третьим входом шестого элемента И, выход которого соединен с входом первого элемента HE и вторыми входами четвертого и пятого элементов И, выходы третьего и пятого элементов ИЛИ, третьего элемента И и второго триггера подключены соответственно к второму, третьему, четвертому и пятому входам коммутатора, выход шестого элемента ИЛИ соединен с входом хронизатора, выход которого подключен к первому входу пятого триггера, второй вход которого соединен с выходом седьмого элемента ИЛИ, выход через второй элемент НЕ соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого является первым входом устройства, выход седьмого элемента И соединен с первыми входами восьмого. девятого и десятого элементов ИЛИ, вторые входы которых объединены и подключены к выходу третьего элемента задержки, выход восьмого элемента ИЛИ соединен с первыми входами регистра сдвига, второго триггера и вторым входом первого триггера, выход девятого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего триггера, выходы десятого и одиннадцатого элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с вторыми входами регистра сдвига и второго элемента И, четвертым входом третьего элемента И и третьим входом первого элемента

И, выход первого элемента И соединен с третьим входом регистра сдвига, первыми входами одиннадцатого элемента ИЛИ, второго счетчика и двенадцатого элемента

ИЛИ, входом первого счетчика и является вторым выходом устройства, второй вход второго счетчика соединен с выходом второго элемента И, выход второго счетчика соединен с вторыми входами одиннадцатого и двенадцатого элементов ИЛИ и является третьим выходом устройства, информационные входы регистра сдвига являются вторыми входами устройства, выход двенадцатого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго триггера.