Устройство для сопряжения абонента с линией связи локальной сети эвм

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в локатьных сетях ЭВМ, предназначенных для обмена сообщениями по общей магистральной линии связи IBM и абонентами сети. Цель изобретения - повышение достоверности работы устройства. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее линию связи, блок согласования с линией , передатчик, приемник, бпок формирования импульса опроса состояния линии связи, элемент И и элемент ИЛИ, введены блок анализа состояния линии связи, два блока временной селекции сигнала по длительности и узел блокирования информационного абонентского выхода. 3 э.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„! 645962 (51)5 Г 06 " 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4669934/24 (22) 06.03.89 (46) 30.04.91. Бюп. Р 16 (71) Институт электроники и вычислительной техники AH ЛатвССР (72) Ю.Н.Артюх и А.С. Рыбаков (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N !223239, кл. G 06 F 13/36, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Н 1183977, кл. Г 06 F 13/00, 1984., (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ АБОНЕНТА С ЛИНИЕЙ СВЯЗИ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ

ЭВМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в локальных сетях ЭВМ, предназначенных для обмена сообщениями по общей магистральной линии связи между ЭВМ и абонентами сети.

Пель из об ретения - повышение достоверности работы устройства.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока анализа состояния линии связи; на фиг. 3 — схема блока временной селекции сигнала по длительности; на фиг, 4 — схема узла блокирования информационного абонентского выхода; на фиг. 5 — схема блока формирования импульса опроса состояния линии связи; на AH? 6 — схема передатчика; на фиг. 7 — схема приемника; на фиг. 8 — схема блока согласования

2 зовано в локальных сетях ЭВМ, предназначенных для обмена сообщениями по общей магистральной линии связи ме.-.пу ЭВМ и абонентами сети. Цель изобретения — повышение достоверности работы устройства. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее линию связи, блок согласования с. лийией, передатчик, приемник, блок формиро вания импульса опроса состояния линии связи, элемент И и элемент

ИЛИ, введены блок анализа состояния линии связи, два блока временной селекции сигнала по длительности и узел блокирования информационного абонентского выхода. 3 э.п. ф-лы, 9 ил . с линией; на фиг. 9 — временные диаграммы работы устройства с сигналами на выходах соответствующих элементов, штриховыми линиями показана ситуация столкновения импульсов опроса, при которой сигнал "Разрешение передачи" не формируется.

Устройство ссдержит блок 1 согласования с линией связи, передатчик 2, приемник 3, блок 4 анализа состояния линии связи, первый блок 5 временной селекции сигнала по длительности, второй блок 6 временной. селекции по длительности, элемент ИЛИ 7, блок 8 формирования импульса опроса состояния линии связи, элемент И 9, узел 10 блокирования информационного абонентского выхода, магистральную линию (канал) 11 связи, информационный абонентский вход 12, информа164596? ционный абонентский выход 13, вход

14 запросов передачи, выход 15 paspe° Ь шения передачи.

К магистральной двухпроводной ли5 нии 11 связи подключены по схеме многоточки устройства, аналогичные предлагаемому.

Блок 4. анализа состояния линии связи состоит из триггеров 16 и 17 и узлы 18 и 19 оптронной развязки.

Блоки 5 и 6 временной селекции сигнала по длительности содержат ключ

20, интегратор 21, источник 22 постоянного опорного напряжения и поро- tg говый элемент 23.

Узел 10 блокирования информационного абонентного выхода выполнен иа триггере 24 и элементе ИЛИ 25.

Блок 8 формирования импульса onроса состояния линии связи состоит

Hs триггера 26, одновибраторов 27 и 28, и генератора 29 стробирующих импульсов.

Передатчик 2 содержит узел 30 опт- 25 ронной развязки и ключ 31, приемник

3 — компаратор 32 и узел 33 оптронной развязки.

Блок 1 согласования с линией выполнен на управляемом генераторе 34 тока и развязывающем усилителе 35.

Блок 4 анализа состояния линии связи предназначен для контроля состояния линии 11 после окончания переданного в нее импульса ппроса и формирования сигнала "Разрешение передачи", если линия в момент опроса свободна.

Перед началом работы устройства до появления сигнала "Запрос передачи на входе t4 устройства и первом

11 40 входе блока 4 триггеры 16 и 17 заблокированы и находятся в исходном нулевом состоянии. Появление сигнала "3anpoc передачи" s виде " 1", поступающей через узел 18 оптронной развязки, 45 разблокирует триггеры 16 и 17.

После окончания передачи в линию

11 связи импульса опроса ее состояния он с дополнительного выхода передатчика 2 через блок 5 временной селекции подается на синхронизирующий вход триггера 16. В триггере 16 задним (положительным) фронтом этого импульса с выхода блока 5 фиксируется состояние линии, отображаемое в ви-55 де логического значения (нулевого или единичного) сигнала, поступающего с выхода приемника на вход триггера 16. Гсли в момент фиксации линия

11 оказывается незанятой, то на входе триггера 16 имеется "1", триггер 16 переключается в единичное состояние.

Гсли линия 11 занята, то на входе триггера 16 присутствует "0", нулевое состояние триггера 16 в момент опроса не меняется, Первое же переключение триггера 16 в единичное состояние вызывает переключение триггера 17 в единичное состояние, которое сохраняется, даже если триггер 1Ь по какой-либо причине переключается вновь на какое-то время в нулевое состояние (например, иэза воздействия на его входы коротких импульсных помех). Таким образом, триггер 17, выполняя д>ункцию триггера-защелки, надежно фиксирует обнаруженное свободное состояние линии

11, Формируя на своем выходе сигнал

"Разрешение передачи" до момента окончания сигнала "Запрос передачи" на выходе 14 устройства. Узлы 18 н 19 оптронной развязки позволяют повысить помехозащищенность блока 4, так как дают возможность гальванически отделить (по входам, выходам и общим проводам цепей питания) элементы н электрические цепи устройства, связанные непосредственно с линией 11 связи, от цепей устройства, связанных с логическими элементами и общим проводом цепей питания ЗВИ и абонента сети ° При отсутствии гальванической развязки между указанными элементами и цепями по общему "земляному" проводу устройства хорошо передаются различные импульсные помехи, генерируемые переключающимися логическими элементаьат, кроме того, в этом случае помехи могут возникать и из-за отличающихся значений разности потенциалов между проводами линии связи и общим

"земляным" проводом у разных абонентов сети

Блоки 5 и 6 имеют различные значения интервала времени селекции, в течение которого задерживается формирование выходного сигнала.

Блок 5 предназначен для задержки заднего (положительного) фронта импульсов опроса, которым в триггере 16 по синхровходу фиксируется состояние линйи связи, а также предназначен для фильтрации возможных коротких импульсных помех ° Интервал времени селекции блока 5, на величину кото164 5962

6 рого задерживается задний (положи- !! 1 !! п тельный) фронт импУльса опроса, выб- блока 6 времеггной ран равным времени задержки распрост- незанятости линии ранения импульса опроса по следующей гих абонентов сети. электрической цепи: вьмод блока 8 вое состояние триг элемент 7 — передатчик 2 — блок 1 ется по синхровход приемник 3 — вход триггера 16, Выбор задним (поло такого значения времени селекции поэпринимаемого импул воляет надежно фиксировать состояния 1О пающего с выхода п линии только после окончания переБлагодаря налич данного импульса опроса. вания на информаци

Блок 6 предназначен для обнару- выходе 13 устройст кения незанятого состояния линии свяна информационном зи (отсутствие сигналов в линии) в

12 присутствуют т том случае, если интервал времени информационные сиг между смежными последовательными сиг- информационного аб налами в линии превьппает установлен- 13 во время обвар ную величину интервала времени селек- свободного состоян ции. Интервал времени селекции блока 20 позволяет отфильтр

6 выбран равным ЗТ, где Т» — время редкие импульсные распространения сигнала по линии свя- щне в незанятой ли эи от ее начала до конца. ных внешних электр

В исходном состоянии (при отсутщений, и несколько ствии селектируемых сигналов) на 25 щищенность всего у вход блока 5 или 6 временной селек- Блок 8 служит д ции поступает уровень "0", который .пульса опроса сост удерживает ключ 20 в замкнутом сосПеред началом рабо тоянии, шунтирующем выход интеграто- появления сигнала " ра ?1. В момент появления селектируе30 запроса передачи в мого сигнала ключ 20 размъпсается, блокирован, так как при этом снимается шунтирование выхо- входу сброса удержи да интегратора 21 и начинается интег- состоянии уровнем " рирование опорного напряжения источ- с входа 14 устройст ника 22 в течение времени существо-!! нала - Запрос переда вания входного сигнала, Постоянная переводит блок 8 в времени интегратора определяет интерния запуска от элем вал времени селекции блока 5 и 6 ленни сигнала запус равный промежутку времени между мо- вибратор 27, выполи ментом размыкания ключа 20 и момен4р элемента задержки том достижения нарастающим выходным пульс, эадеркивающи напряжением интегратора 21 порогового вания импульса опро уровня напряжения срабатывания поро- вьппающее время разб гового элемента 23.

Узел 10 предназначен для блокиро- 45 вания информационного абонентского вьмода устройства на промежуток времени от момента обнаружения незанятого состояния линии до момента окончания принимаемого импульса оппроса. Это позволяет исключить специальный импульс опроса состояния линии из принимаемой послeдoвaтeлsнoсти модулированных инйормационньм сигналов, а также QTAHJlbTpoBBTb отдельные импульсные помехи„ В единичное состояние, блокирующее прохождение сигналов через элемент ИЛИ ?5, триггер 24 устанавливается уровнем сигоступающим с вьмода селекции s случае

11 сигналами дрч"

В исходное нулегор 24 у танавливау (путем записи кительным) фронтом ьса опроса, постуриемника 3. ию узла 10 блокироонном абонентском ва так ке, как и абонентском входе олько модулированные валы. Блокирование онентского выхода укенного блоком 6 ия линии 1 1 связи овать отдельные помехи, возникаюнии связи от различОмагнитных Возму» повысить помехозастройства в целом. ля формирования имояния линии саязи. ты устройства до

1" на входе 14

ыход блока 8 затриггер 26 по вается в исходном

0 поступающим ва. Появление сигчи" в виде "1" состояние ожидаента И 9. При появха блока 8 однояющий функцию вырабатывает имй начало формироса иа время„ прероса моментов срабатывания блоков 6 временной селекции у раэличнык абонентов сети. Импульс, Формируемый одновибратором

28 и устанавливающий триггер 26 в единичное состояние, задает минимальную неслучайную часть длительности импульса опроса, равную 2ТР. При этом условии всегда обеспечено перекрытие во времени импульсов опроса, переданных различными абонентами сети.

Полностью импульс опроса состояния линии, имеющий случайную составляющую общей длительности и определяющий случайное значение приоритета абонента, формируется на выходе триггера 26

1645962 до момента появления положительного фронта стробимпульса с выхода генератора 29, ближайшего по отношению к моменту окончания импульса на выходе одновибратора 28, т.е. случайная составляющая длительности импульса опроса определяется случайными фазовыми соотношениями между моментом окончания импульса одновибратора 28 и поло- 1ð жительным фронтом ближайшего к этому моменту импульса генератора 29.

Таким образом, в целом, длительность формируемого импульса опроса состояния линии связи является случайной величиной, принимающей любые значения в диапазоне от минимальной границы, определяемой длительностью импульса одновибратора 28, до максимальной границы, определяемой частотой генератора 29.

Ключ 31 передатчика (фиг. 6) предназначен для управления генератором в блоке 1 согласования с линией, преобразующим сигналы, поступающие с 25 выхода элемента ИЛИ 7 в импульсы тока, передаваемые в линию связи.

Компаратор 32 приемника 3 (фиг. 7) предназначен для восстановления по амплитуде и длительности сигнала, принятого из линии, в общем случае ослабленного и искаженного.

В блоке 1 согласования с линией (AHI, 8) использованы управляемый генератор 34 тока с высоким выходным сопротивлением и развязываюций усилитель 35 с высоким входным сопротивлением, выполненный, например, по схеме эмиттерного повторителя. Высокое сопротивление блока 1 по входу-выходу, соединенному с линией 11, позволяет снизить влияние точки подключения устройства на электрические свойства линии и уменьшить искажения сигналов за счет неоднородности линии связи, 45

Сигналы на входы 12 и 14 устройства поступают от регистров передаваемых данных и команд аппаратуры сопряжения абонента локальной сети

3ВМ.Сигналы с выходов 13 и 15 устройства 50 поступают на регистры принимаемых данных и команд упомянутой аппаратуры сопряжения„

Устройство работает следующим образом. 55 !

В исходном состоянии сигнал "Запрос передачи" íà входе 14 устройства отсутствует, при этом выход блока

8 заблокирован и из устройства в линию 11 сигналы s виде импульсов тока не передаются. Уровнем "0", поступающим с входа 14, блок 4 удерживается в исходном нулевом состоянии.

Устройство начинает работать после поступления по входу 14 сигнала "Запрос передачи" (в виде "1") на вход элемента И 9, вход сброса блока 8 и вход блока 4. Рри этом снимается блокировка выхода блока Я и блок 8 переводится в состояние ожидания сигнала запуска от элемента И 9.

Этим же сигналом производится разблокирование триггеров 16 и 17 блока 4 анализа состояния линии.

Если в это время по линии 11 производится передача сигналов какимлибо другим устройством иэ подключенных к линии связи, то эти сигналы с выхода блока 1 через приемник 3 поступают на вход блока 6, который в этом случае обнаруживает занятое состояние линии, запрещая прохождение сигнала "Запрос передачи" через элемент И 9. При этом устройство ожидает сигнал в виде "1" об освобождении линии связи с выхода блока 6.

Если прежде занятия линия 11 освободилась, то блок 6, обнаружив отсутствие в ней сигналов в течение заданного интервала времени селекции ЗТ, вырабатывает сигнал " 1", о свободном состоянии линии связи, который при наличии сигнала "Запрос передачи" и при условии отсутствия сигнала

"Разрешение передачи" через элемент

И 9 поступает как сигнал запроса на вход блока 8 формирования импульса опроса состояния линии. Кроме того, сигнал о свободном состоянии линии связи, поступая на второй вход узла, 10, блокирует информационный абонентский выход 13.

Импульс опроса через элемент

ИЛИ 7, передатчик 2 и блок 1 согласования поступает в линию 11 для передачи во все подключенные к линии аналогичные устройства. Кроме того, через блок 1 и приемник 3 импульс опроса вновь возвращается в то устройство, откуда бып передан. С выхода приемника 3 импульс опроса поступает на вход блока 4 анализа состояния линии. Одновременно с передачей в линию 11 импульс. опроса с выхода передатчика ?, минуя линию, поступает на вход блока 5 временной селекции, 1645962

Эта ситуация может возникнуть н том случае, если после освобождения прежде занятой линии связи почти одновременно начинают передачу импульса опроса несколько уст55

t где производится задержка em заднего (положительного) фронта. Pàëåe с выхода блока 5 задержанный по заднему положительному Аронту импульс опросa поступает на вход блока 4, где по этому фронту фиксируется значение сигнала, принятого иэ линии и поступившего на вход блока 4. Благодаря задержке фронта Аиксация значения сигнала производится только после окончания переданного данным устройством импульса опроса.

Дальнейшая работа устройства зависит От наличия В линии связи импуJlbcB опроса от другого устройства н момент фиксации состоягня линии, При свободной линии связи устройство работает следующим образом, Так как в данном случае в момент фиксации н линии нет импульсов опроса, переданных другими аналогичными устройствами сети, то блок 4 формирует сигнал Разрешение передачи" в ниде уровня "1". Этот cvãíàë поступает 25 на инверсный вход элемента И 9, блокируя возможность повторного запуска блока 8, а также выдается на выход

15 устройства, вызывая поступление по информационному абонентскому входу 30

12 передаваемых модулированньм информационных сигналов. Через элемент

7, передатчик 2 и блок 1 модулированные информационные сигналы передаются и линию 11. Сигнал "Запрос

If передачи должен нццаваться со стороны аппаратуры сопряжения абонента локальной сети ЭВИ н течение всего времени передачи информации, так как при снятии этого сигнала производится установка в исходное состоя40 ние блока 4, что прекращает Аормирование сигнала "Разрешение передачи".

В момент окончания принятого иэ линии импульса опроса (сформирован45 ного данным или любым другим аналогичным устройством) по первому входу блока 10 проиэнодится разблокирование информационного абонентского выхода 13. 50

При столкновении импульсов опроса в линии связи устройство работает следующим образом. роств. Так как приорттгT абонента сети определяется длительностью е импульса опроса, выбирае ой случайным образом, то н зависимости от соотношения длительностей имп,ольсон, участвующих в столкновении, реакция кажлого из устройств на столкновение различна.

Если в устройстве длительность собственного импульса опроса превышает длительность чужого, то в блоке

4 фиксируется незанятое состояние линии связи и формируется сигнал

"Разрешение передачи". При этом дальнейшая работа устройства аналогична работе устройства при свободной линни связи.

Если в устройстве длительность собственного импульса опроса меньше длительности чужого, то задержанный в блоке 5 задний положительный Ьронт собственного импульса опроса, поступая на третий вход блока 4, Апксирует наличие чужого принятого из линии импульса опроса в виде уровня "C

При этом в блоке 4 сигнал "Разрешение передачи не *ормируется, а устройство переходит в режим ожидания сигнала "1" об оснобождении линии связи с выхода блока 6 „

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для сопряжения абонента с линией связи локальной сети

ЭВ1, содержащее блок согласования с линией, вход-выход которого является входом-выходом устройства для подключения к линии связи локальной сети

ЭВН, а выход и вход — соответственно к входу приемника и основному выходу передатчика, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого является абонентским информаг ционным входом устройства, а второй вход соединен с выходом блока формирования импульса опроса состояния линии связи, подключенного входом запуска к выходу элемента И, первый вход которого является абонентским входом запроса передачи устройства, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности работы устройства, в него введены блок анализа состояния линии связи, дна блока временной селекции сигнала по длительности и узел блокировнния инАОрма» ционного абонентского выхода, причем дополнительный выход передатчика че12

1645962

Фи2. t рез первый блок временной селекции сигнала по длительности соединен с синхронизирующим входом блока анализа состояния линии связи, информационным 5 выходом соединенного с первым выходом приемника, а входом сброса — с абонентским входом запроса передачи устройства h входом сброса блока формирования импульса опроса состояния ли- 1О нии связи, второй выход приемника подключен через второй блок временной селекции сигнала по длительности к второму входу элемента И и установочному входу узла блокирования информа- 1 ционного абонентского выхода, синхровход которого подключен к второму выходу приемника, а выход является абонентским информационным выходом устройства, третий вход элемента И соединен с выходом блока анализа состояния линии связи и выходом разрешения передачи устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок анализами состояния линии связи содержит два триггера и два узла оптронной развязки, причем выход первого триггера соединен с синхровходом второго триггера, информационный вход которого соединен с шиной единичного потенциала устройства, а вход сброса — с входом сброса тзервого триггера и через первый узел оптронной развязки с входом сброса устройства, выход второго триггера соединен через второй узел оптронной развязки с выходом блока, синхровход и информационньФ вход первого триггера являются соответственно синхрониэирующим и информационным входами, блока.

3. Устройство по п, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок временной селекции сигнала по длительности содержит источник постоянного опорного напряжения, соединенный с входом интегратора, пороговый элемент, выход которого является выходом блока, и хпюч, причем вход ключа является входом блока, выходы ключа и интегратора соединены с входом порогового элемента.

4. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что узел блокирования информационного абонентского выхода содержит триггер, установочный вход которого является установочным входом уэла, и элемент ИЛИ, причем выход и первый вход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом узла и выходом триггера, информационным входом подключенного к шине нулевого потенциала устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с синхронизирующим входом узла и синхровходом триггера.

1б4 5962

164 5962

gn lrror

Несент ощюса

Г« любав v

Фиг. 9

Составитель В. Вертлиб

Техред Л,Олийнык Корректор Н. Король

Редактор Л. Пчолинская

Заказ 1351 Тираж 414 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035> Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101