Устройство для передачи информации в кольцевом канале связи Советский патент 1983 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к устройствам, применяемым в области вычислительной техники и систем передачи данных и, в частности к устройствам, обеспечивающим сопряжение связных вы числительных устройств, кодеков, средств Автоматизации проектирования с передающей средой (каналом, системой каналов), например, в локальной вычислительной сети (ЛВС). Локальная вычислительная сеть пре ставляет собой компактное объединени (например, в виде кольцевой структуры) с помощью приемо-передающей среды-кабеля-моноканала различных цифровых устройств (кодеков, вычислительных машин, терминалов для переда чи и печати текстов и т.д.). Передача текста в цифровом коде осуществляется в соответствии с действующими стандартами, определяемыми протоколами, принятыми для данной сети в виде кадров. Каждый кадр содержит обычно открывающий флаг (например комбинацию 01111110), адрес, . управляющее, информационное, контрольное поля и завершающий флаг. Передача текст1а сообщения чаще вс го осуществляется в режиме состязани абонентов, подключенных к локальной сети, поскольку этот метод являет.ся наиболее дешевым и не требует создания программных и аппаратных средств управления сетью. Метод состязаний предусматривает произвольную передачу каждым подключенным к ЛВС абонентом цифровой информации. Это приводит к возможности столкновения сигна лов в моноканале связи в тот момент времени, когда оба передающих устройства 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 назад (третья функция); Время отработки назад устанавлибается предварительно для каждой сети и форсируется. .Другой проблемой, связанной с методом состязаний, является сложность 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 ij , НедостаткЬм этого устройства является то, что он не выполняет функции прослушивания канала, не обеспечивает своевременной блокировки передатчика ВТ случае столкновения сигналов, не обеспечивает формирования задерж- , ки повторной передачи, разъединения кольца ЛВС при столкновении и изъятии сигналов из кольца. Наиболее близким к изобретению по TexHM4ecKOv1 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-последовательного 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-последовательного 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, подклоченные к одним концам второго и третьего проводов линии связи,соответственно третий в.ыход блока управления подключен к первому входу триггера и к третьему входу элемента И, выход второго передатчика подключён к второму входу триггера, второй выход ; счетчика соединен с третьим входом параллельно-последовательного преобразователя , выход которого подключен к входу третьего передатчика 2. Устройство имеет следующие недог 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 увели чивает затраты оборудования и инерционность работы устройства. . 2.Процесс блокировки передатчика может быть осуществлен только без . разъединения канала С помощью цепи. элементов: блок управления - триггер элемент И, т.е. также снижаетсябыстродействие и эффективность устройства за счет включения в контур управления блока управления. При этом большая , часть испорченн ой при столкновении информации распространяется по каналу связи. 3.Не выполняется функция адаптации устройства к числу столкновений, в зависимости от которого должна регу лироваться задержка сигнала разрешенния повторной передачи при обнаружеНИИ столкновения устройством. 4.Не выполняется функция управления разъединением кольцевой структуры ЛВС при-о;6наружении столкновения т.е. при столкновении испорченная информация продолжает передаваться по кольцу. 5.Не выполняется функция управления разъединением канала кольца ЛВС при изъятии долго циркулирующей в канале информации с учетом возни-i кающих столкновений, готовности к передаче информации данным устройством и выработки блоком управленияТак тирующего сигнала качала передачи информации. 6.Не выполняется функция сохранения копии переданного другим узлом ЛВС сообщения при столкновении. Цель изобретения - повышение достоверности быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее приемник, выход которого соёдииен с информационным входом переключателя, выход которого соединен с первым входом передатчика, распредели тель импульсов, первый выход которого соединен с первым входом преобразователя параллельного кода в последе-.вательный И входрм первого триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, втор-ой 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 третьимвходом первого элемента И,- выход которого соединен с вторым входом передатчика, введены .. второй Итретий 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 вто.рыми входами второго и третьего эле-ментов И, третий вход второго элемента И соединей с выходом приемника, выход - с первыми входами второго и ..третьего триггеров и входом накопителя информации, выход накопителя .информации соединен непосредственно с вторым входр 1 второго триггера и через последовательно соединенные счетчик, дешифратор и группу элементов задержки 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 три1- гера соединен с первым управляющим входом переключателя и третьим входом третьего элемента И, выход которого через элемент задержки соединен с вторым управляющим входом переключателя, На чертеже схематически изображено предлагаемое уртройство. Устройство содержит приемник 1, переключатель 2канала передатчика 3, элемент И Л, первый триггер 5 (готовности), распределитель 6 импульсов, преобразователь 7 параллельного кода в последовательный, элемент 8 И, накопитель 9 информации, триггеры 10 и П, элемент И 12 (анализатор задержки сигнала разъединения канала), элемент 13.задержки, счетчик И (числа столкновения), дешифратор 15 столкновений, группа элементов 16 задержки, источник 17 информации. Устройство работает в трех режимах : .а) режима блокирования столновений сигналов; б)(има изъятия переданного кадра из кольцевой ЛВС; в)режима нормальной работы. Режим нормальной работы. Распределитель 6 по первому выходу выдает управляющие сигналы, разрешающие запись в параллельном коде информации в преобразователь 7 (регистр сдвига). Запись производится по управляющему сигналу с второго выхода преобразователя 7. Впреобразователь информация записывается из источника 17 в упакованном виде (в кадре), стандартном формате, в соответствии со стандартами-протоколами управления каналами передачи данных. Одновременно управляющим сигналом с первого выхода распределителя 7 триггер 5 устанавливается 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 эле мент И 8 на передатчил 3. Передача осуществляется в последо вательном коде (разряд за разрядом). Если на какой-либо позиции.двоичного кода кадра происходит столкновение с другим кадром, передаваемым другим узлом (передатчиком) локальной вычислительной сети, то устройство с помощью элемента И k блокирует передачу информации. Режим блокирования столкновений сигналов. Перед каждой передачей устройство прослушивает моноканал с помощью элемента И k анализатора столкновения (функций 1), При появлении хотя бы одного сигнала с высоким уровнем логической единицы на входе, а следовательно и на выходе приемника 1, свидетельствующего о ведущейся переда че информации в виде последовательно ти кадров соседним или другим узлом сети, этот сигнал поступает на вход элемента И 4 .. На другой вход элемента И 4 от триггера 5 поступает сигнал логической единицы, свидетельствующий о гоТОВНОС.ТИ преобразователя 7 к передаче соответствующего кадра дискретной информации в моноканал. На третий вход элемента И k поступает сигнал логической единицы .(разрешение на передачу) от распределителя 6. . Если эти события происходят, то налицо столкновение в моноканале двух кадров информации и элемент И переключается в положение логической единицы (высокий уровень) и устанавливает триггер 10 в положение О. Триггер 10 своим выходным сигналом блокировки воздействует на управляющий вход переключателя 2 и разъединяет моноканал (функция t), препятствуя дальнейшему распространению передаваемых другим узлом сигналов. Одновременно первым сигналом флага кадра чужого передатчика запускается накопитель 9 информации, который запоминает копию переданного другим узлбм кадра сообщения и переключает .в состояние О выход триггера П, блокирующего своим выходом с помощью элемента И 8 передачу дискретной информации через передатчик 3 (функции 2). ., Совокупность сигналов, переданных другим узлом ЛВС, записывается в накопитель 9 (регистр сдвига), размер которого соответствует размеру .переданного полного кадра сообщения (обычно в соответствии с выбранным протоколом). Когда сообщение полностью принято, выходной сигнал завершающего флага переданного кадра информации в накопитель 9 (например, а комбинации О 1111110) осуществляет сброс триггера 10 в исходное состояние, т.е. снова соединяет монокана л. Одновременно выходной сигнал последнего разряда накопителя 9 формирует сигнал разрешения передачи, который попадает в счетчик И, фиксирующий число столкновений, В соответствии с содержанием счетника Н, дешифратор 15 выбирает тот или иной путь в группе элементов 1б задержки. Например при первом столкновении (положение счетчика 001), выбирается задержка , при втором 2И при третьем - 3t и т.д. (функция 3). Число элементов 16 задержки, обычно выпол- няемых на D-триггерах, определяет число вариантов задержки при повторной по|1Ытке передачи в моноканал. .-. Поэтому сигнал разрешения начала передачи от накопителя 9 приходит с соответствующей задержкой и сбрасывает 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 k). В этом режиме после формирования тактирующего сигнала начала передачи на первом выходе распределителя -6, соединенного с одним из входов элемента И 12, последний фо1эмирует си1- нал 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 нормальной работы передатчика). Выходной сигнал элемента И 12 запускает элемент 13 задержки, время задержки равно времени возвращения по кольцу ЛВС переданного передатчиком кадра в пр.иемник 1 устройства. Таким образом в момент, когда переданный кадр, обойдя все кольцо, у возвратится в приемник 1, выходной сигнал элемента 13 задержки разъеди158нит 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 предлагаемого изобретения заключаются в наиболее полном выполнении функцийпо 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 ЭВМ, обеспечивающую администрирование работы сети. Это позволит при разработке и эксплуатации уменьшить общие, затраты на единицу передаваемой и обрабатываемой в ЛВС информации на 30. Преимущества изобретения заключаются в рациональном использовании оборудования и программ ЛВС коллек- . тивом пользователей, т.е. обеспечивается полная загрузка оборудования и программ независимого от ритма работы данного производственного участка, обеспечивается постоянный контроль загрузки оборудования и программ со стороны администрации предприятия.

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..