Устройство для передачи информации по магистрали Советский патент 1984 года по МПК G08C19/28 

)11 Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для передачи данных по магистрали в локальных вычислительных сетях. Известно устройство для передачиинформации- по магистрали, содержащее приемопередатчик, кодер, декодер, блоки буферной памяти, каналы прямого доступа к памяти, регистры, шинный интерфейс,шину данных и процессор CU. Однако устройство не блокирует п редачу при обна зужении столкновения в канале связи и не осуществляет по торной передачи сообщения после обнаружения столкновения. Наиболее близким к изобретению п технической сущности является устрой ство для передачи информации по магистрали, содержащее приемник, вход которого является входом устройства выход приемника соединен с первыми входами первого элемента И и переключателя, выход первого элемента И соединен с первыми входами первого и второго триггеров и через блок памяти с вторым входом первого триггера и входом счетчика, выход счетчика подключен через последовательно соединенные дешифратор и блок задерж ки к второму входу -Второго триггера выход которого соедийен с первым вхо дом второго элемента И, выход второго элемента И объединен с выходом переключателя и подключен к входу передатчика, выход передатчика является выходом устройства, первый выХод распределителя импульсов соедине с первым входом преобразователя параллельного кода в последовательный входом третьего триггера, выход третьего триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов Ни первым входом третьего элемента И, выход третьего элемента И соедине через элемент задержки с вторым входом переключателя, второй выход распределителя импульсов соединен с вто рыМ входом третьего элемента И и третьими входами первого и второго элементов И, третий выход рйспредели теля импульсов соединен с вторым вхо дом преобразователя параллельного KO да в последовательный, выход которого соединен с четвертым входом второго элемента И, выход первого триггера соединен с третьими входами тре тьего элемента И и переключателя 23 Однако известное устройство не pe лизует функцию стабилизации скорости передачи информации, т.е. не выравнивает загруженность моноканала и не предотвращает столкновения, что приводит к существенному увеличению времени задержки повторных передач, снижая тем самым информативность уст ройства . Цель изобретения - повышение информативности устройства. 82 Указанная цель достигается тем, что в устройство для передачи информации по магистрали, содержащее приемник, вход которого является входом устройства, выход приемника соединен с первыми входами первого элемента И и переключателя, выход переключателя соединен с входом передатчика, выход которого .является выходом устройства/ первый блок памяти, вход которого объединен с первым входом первого триггера, выход первого триггера соединен с вторым входом переключателя, выход первого блока памяти - с вторым входом первого триггера и первым входом первого счетчика, выход которого соединен с первым входом дешифратора, выходы дешифратора - с соответствующими входами блока задержки, выход которого, соединен с первым входом второго Тл-иггера, выход второго триггера соединён с первым входом второго элемента И, введены третий и четвертый триггеры, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, регистры, генератор импульсов,, второй блок памяти, второй и третий счетчики, пороговый блок и формирователь сигналов, первый выход формирователя сигналов соединен с первыми входами первого и второго регистров третьего и четвертого элементов И и с вторыми входами первого счетчика и первого элемента И, выход первого.элемента И соединен с вторым входом второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими входами пятого элемента И, выход которого соединен через третий триггер с первыми входами второго счетчика и элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом четвертого триггера, выход которого соединен с входом формирователя СИГНёШОВ, второй ВЫХОД формирователя сигналов соединен с вторым входом первого регистра, первый выход которого соединен с первыми входами шестого и седьмого элементов И и вторым входом второго элемента И, вторые выходы соединены с соответСТВУЮ11&1МИ вторыми входами шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и через элемент НЕ - с вторым входом седьмого элемента И, выход приемника соединен с третьим входом тре-тьего элемента И, выход которого соединен с входом первого блока па1мяти и вторым входом элемента ИЛИ, выход генератора импульсов соехц1нен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом третьего счетчика, первый выход третьего счетчика соединен с первыми входами второго счетчика и порогового блока, второй выход - с вторым входом второго счетчика, выход которого соединен с вторым входом порогового

блока и третьим входом седьмого элемента И, выход порогового блока соединен с вторым входом второго триггера и с четвертым входом седьмого элемента И, выход седьмого элемента И - с вторым входом дешифратора, выход второго элемента И - с вторым входом четвертого,триггера, третий выход формирователя сигналов через второй блок памяти - с входом передатчика.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для передачи информации по магистрали,

Устройство содержит приемник 1, переключатель 2 канала, передатчик . 3, элементы И 4 и 5, регистр б сдвига, элемент И 7, триггер 8, счетчик 9 занятости канала, элемент ИЛИ 10; пороговый блок И (анализатор занятости канала), элемент И 12, дешифратор 13, блок 14 задержки, включающий элементы 15 задержки, элемент И 16, регистр 17 сдвига, триггер 18, формирователь 19 сигналов управления элемент И 20, счетчик 21 импульсов, элемент И 22, элемент НЕ 22, блок 24 буферной памяти, генератор 25 импульсов, счетчик 26 ИМПУЛЬСОВ; блок 27 буферной памяти, триггеры 28 и 29

Устройство работает в четырех режимах: инициализации, нормальной работы, стабилизации скорости переда чи и защиты от столкновений. Режим инициализации.

Формирователь 19 сигналов управления по первому выходу выдает управляющий сигнал, переводяцщй все устройство в начальное состояние. Обнуляется регистр 6 сдвига, принимающий все сигналы из приемника I, обнуляется регистр 17 сдвига, содержащий информацию о количестве готовых в узле кадров к передаче и обнуляется счетчик 26 импульсов, играюищй в устройстве роль таймера, и одаовременно разрешается работа счет чику 26 импульсов, который своим первым выходом приводит счетчик 9 в исходное состояние. Приход управляющего сигнала на первый вход элемента И 4 (анализатора столкновений) и на вход элелюнта И 5 разрешает начать работу всего устройства в соответствующем режиме.

В режиме нормальной работы устройство работает только в том случае если уровень загрузки моноканала не превышает критического значения и блок 24 буферной памяти неполный.

Формирователь 19 сигналов управления по второму выходу выдает управляющий сигнал на вход регистра 17 в том случае, если в блок 24 памяти потупает информация в упакованном .виде (в кадре) ,. стандартного формата в соответствии с протоколами управления каналами передачи дсшных. Передача и

олока 24 памяти начинается в том случае, если триггер 18 находится в состоянии логической единицы, поступающей на вход формир ователя 19 сигналов управления. В ответ на этот сигнал формирователь 19 формирует на своем третьем выходе тактирующий сигнал начс1ла передачи информации из блока 24 памяти с помощью передатчика 3. Передача осуществляется в последовательном коде {разряд за разрядом). Если на какой-либо позиции двоичного кода кадра происходит столкновеА1е с другим кадром, передаваемым другим узлом, то устройство автоматически с помощью элемента И 4 и триггера 8 (фиксирующих чужую передачу) устанавливает в ноль триггер 18, тем самым снимая управляющий сигнал с третьего выхода формирователя, т.е. прекращая передачу.

Таким образом, в нормальном режиме устройство работает аналогично известному.

В режиме стабилизации скорости передачи устройство работает только в том случае, если уровень загрузки моноканала превышает критическое значение скорости передачи. Устройство постоянно прослушивает монокан.ал.- ., При появлении сигналов с уровнем логической единицы на входе, а следовательно и на входе приемника 1, свидетельствующего о Ведущейся передаче информации в виде последовательности кадров другим узлом сети, эти сигналы через элемент И 5 поступают в регистр 6 сдвига, размер его может быть равен шести разрядам. При обнаружении первых шести единиц подряд (открывающий флаг чужого кадра) срабатывает элемент И 7, на его выходе формируется уровень логической единицы, поступающей.на вход триггера 8. В соответствии с этим сигналом триггер 8 переключается в состояние единицы, тем самым через элемент ИЛИ 10 переводя триггер 18 в состояние ноль, запрещает передачу информации из блока 24 буферной памяти. После обнаружения устройством закрывающего флага чужого кадра, поступающий на триггер 8 новый импульс переключает его в состояние ноль.

импульсы от триггера 8 подсчитываются в счетчике 9 занятости канала. В устройство введен счетчик 26 импульсов, который по,приходу сигнгш разрешения от первого выхода формирователя 19 сигналов управления на элемент И 20 начинает подсчитывать импульсы, вырабатываекые генератором 25, Счетчик 26 играет роль таймера. Принимая максимальное значение от сбрасываясь выдает сигнал, по которому содержимое счетчика 9 сравнивается в пороговом блоке 11 с критичес им значением загрузки канала. Когда

анал перегружен, пороговый блок 11выдает сигнал высокого, уровня, постуПсиощий на вход элемента И 12 и на вхо установки в ноль триггера 29, инверсный выход которого через элемент И 16 не разрешает сбросить триггер 18. На вход элемента И 12 также поступают сигналы от регистра 17 о том, что блок 24 буферной памяти не переполнен .

В случае, когда эти сигналы имеются, то по приходу первого импульса от генератора 25, счетчик 26 выдает сигнал, по которому содержимое счетчика 9 занятости канала сбрасывается поразрядно через второй вход элемента И 12 и в дешифратор 13. В соответствии с содержимым счетчика 21 дешифратор 13 выбирает тот или иной путь в цепи элементов 15 задержки сигнала. После соответствующей задержки сигнал высокого уровня поступает на вход установки в единицу триггера 29, переводя его инверсный выход в единицу. тем самлм сбрасывая триггер 18. Сброс триггера 18 разрешает передачу из блока 24 буферной памяти.

Тс1ким образом, предлагаемое устройство задерживает передачу своей информации в зависимости от уровня занятости канала, тем самым выравнивая

загрузку моноканала и снижая количе ство столкновений в сети.

В режим защиты от столкновений устройство переходит только в том случае, если его блок 24 буферной памяти полный, т.е. регистр 17 по всех разрядах имеет единицы. Тогда с выхода элемента И 22 сигнал высокого уровня поступает на вход элемента И 4 и через элемент НЕ 23 блокирует элемент И 12. Перед каждой передачей устройство прослушивает моноканал с помощью элемента И 4 (анашизатора столкновения). При появлении хотя бы одного сигнала с уровнем логической единицы на входе, а следовательно и на выходе приемника 1, свидетельствующего о ведущейся передаче в виде последовательности кадров другим узлом сети, этот сигнал поступает на вход элемента И 4. На другой вход элемент И 4 поступает сигнал логической единицы (разрешение на передачу) от первого выхода формирователя 19 сигналов управления. При

совпадении этих событий происходит столкновение в моноканале двух кадров информации, и элемента И 4 пе-. реключается в положение логической единицы, устанавливая триггер 28 в положение ноль. Триггер 28 своим выходным сигналом воздействует на уп1)авляющиЛ вход переключателя 2 и разьединяет моноканал, препятствуя дальнейшему распространению сигналов, передавае14лх другим узлом.

Одновременно первым сигналом чужого флага кадра запускается блок 27 буферной памяти, который запоминает копию переданного другим узлом кадра сообщения и переключается в состояние ноль через элемент ИЛИ 10, выход триггера 18, блокирующего своим выходом через форкмрователь 19 передачу информации в магистраль. Совокупность сигналов, переданных другим узлом, записывается в блок 27 памяти. В дальнейшем копия из блока 27 может быть переписана в блок 24 памяти для последующей передачи. Когда чужое сообщение Полностью принято, выходной сигнал завершающего флага (например комбинация 01111110) осуществляет сброс триггера 28, т.е. снова соединяет моноканал. Одновременно выходной сигнал последнего разряда блока 27 памяти формирует сигнал разрешения передачи, которой попадает в счетчик 21, фиксирующий число столкновений . В соответствии с содержимым счетчийа 21 дешифратор 13 выбирает тот или иной путь в цепи элементов 15 задержки. Число элементов 15задержки определяет число вариантов задержки при повторной попытке передачи в моноканал. Поэтому сигнал разрешения начала передачи от блока 27 памяти приходит с задержкой на вход триггера 29, устанавливая его инверсный выход в единицу, сбрасываощую триггер 18 в исходное состояние, тем самым разрешая передачу информации из блока 24 памяти.

Таким образом, предлагаемое устройство блокирует передатчик только на время столкновения плюс время задержки, как и известное устройство но в отличие от известного лишь в случае полиостью заполненного блока 24 памяти.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО МАГИСТРАЛИ, содержащее приемник, вход которого является входом устройства, выход приемника соединен с первыми входами первого элемента И и переключателя, выход переключателя соединен с входом передатчика, выход которого является выходом устройства, первый блок памяти, вход которого объединен с первым входом первого триггера, выход первого триггера соединен с вторым входом переключателя, выход первого блока памяти - с вторым входом первого триггера и первым входом первого счетчика, выход которого соединен с первым входом дешифратора, выходы дешифратора - с соответствующими вхо дами блока задержки, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены третий и четвертый триггеры, третий четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, регистры, генер атор импульсов, второй блок памяти, второй и третий счетчики, пороговый блок и |)ормирователь сигналов, первый выходформирователя сигналов соединен с первыми входами первого и второго регистров третьего и четвертого элементов И и с вторыми входами первого счетчика и первого элемента И, выход первого элемента И соединен с вторым входом второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими входами пятого элемента И, выход которого соединен через третий триггер с первыми входами второго счетчика и элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом четвертого триггера, выхОд которого соединен входом формирова теля сигналов, второй выход формирователя сигналов соединен с вторым входом первого регистра, первый выход которого соединен с первыми входами шестого и седьмого элементов И и вторым входом второго элемента И,, вто(Л рые выходы соединены с соответствующими вторыми входами шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и через элемент НЕ - с вторым входом седьмого-элемента И, выход приемника соединен с третьим входом третьего элемента И,, выход которого соединен с входом первого блока памяти и вторам входом элемента ИЛИ, выход генератора импульсов соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединён с входом третьего счетчика, первый выход третьего счетчика соединен с первыми входами второго счетчика и порогового блока, второй выход - с вторым входом BTOpo-i го счётчика, выход которого соединен с вторым входом порогового блока и третьим входом седьмого элемента И, выход порогового блока соединен с вто рым входом второго триггера и с четвертым входом седьмого элемента И, выход седьмого элемента И - с вторым входом дешифратора, выход второго элемента И - с вторым входом четвертого триггера, третий выход формирователя сигналов через второй блок,памяти с входом передатчика.