Устройство для подключения источника информации к магистрали Советский патент 1989 года по МПК G06F13/36 

I

(21)4296516/24-24

(22)19.08.17

(46) 23.05.89. Бюп. № 19

(71)Центрально-Черноземный филиал Российского отделения Всесоюзного научно-исследовательского и проект- но-технологйческого института по механизации и автоматизации учета и отчетности в народном хозяйстве и Институт проблем передачи информации АН СССР

(72)Б.С. Цыбаков, Л.Д. Хацкевич, Н.В. Данильченко, В.Б. Файнгольд и С.П. Федорцов

(53) 681.325 (088.8)

(56) Патент США № 4409592,

кп. Н 04 Q 9/00, 1981.

Патент США № 4063220, кл. Н 04 Q 9/00, 1975.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКА ИНФОРМАЦИИ К МАГИСТРАЛИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в локальных сетях ЭВМ,содержащих активные источники информации, при необходимости обеспечить обмен информацией между ними при отсутствии внешнего управления и дополнительной информации о приоритетах. Целью изобретения является повышение быстродействия передачи. Устройство содержит блок преобразования параллельного кода в последовательный, блок формирования признака приемопередачи, блок формирования синхросигналов, блок готовности, передатчик и приемник.9 ил.

§

(Л

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в локальных сетях ЭВМ, содержащих активные источники информации, при необходимости обеспечить обмен информацией между ними при отсутствии внешнего управления и дополнительной информации о приоритетах. Целью изобретения является повышение быстродействия передачи. Устройство содержит блок преобразования параллельного кода в последовательный, блок формирования признака приемопередачи, блок формирования синхросигналов, блок готовности, передатчик и приемник. 9 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в локальных сетях ЭВМ, содержащих активные источники информации, при необходимости обеспечить гарантированное среднее время успешной передачи пакета информации.

Цель изобретения - повышение быстродействия передачи.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства, на фиг.2 - функциональная схема готовности; на фиг.З - схема блока преобразования параллельного кода в последовательный, на фиг.4 - схема блока синхронизации1на фиг.5 - схема блока приемопередачи на фиг.6- алгоритм работы блока готовности}на

фиг.7-9 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство для подключения источника информации к магистрали содержит блок 1 преобразования параллельного кода в последовательный, блок 2 формирования признака приемопередачи, блок 3 формирования синхросигналов, блок 4 готовности, приемник 5, передатчик 6. На фиг.1 позицией 7 обозначена магистраль.

Блок 4 готовности содержит (фиг.2) тактовый генератор 8, счетчик 9,генератор 10 случайных импульсов,элемент И-ИЛИ 11, второй элемент ИЛИ 12, второй элемент 13 задержки, первый элемент ИЛИ 14, счетчик 15, дешифраЈ

00

1

00

to

тор 16 нуля, триггер 17, одновибра- торы 18 и 19, триггер 20, первый элемент И 21, одновибратор 22, первый элемент 23 задержки. Блок 1 содержит (фиг.З) генератор 24, формирователь 25 манчестерского кода, выходной регистр 26, регистр 27 сдвига элемент И 28.

Блок 3 формирования синхросигналов содержит (фиг.4)| формирователь 29 импульсов, триггеры 30 и 31. Блок 4 формирования приемопередачи содержит (фиг.З) преобразователь 32 тока в напряжение, пороговый элемент 33, резисторы 34-38,

Блок 1 по запросу источника информации преобразует данные из параллельного кода в последовательный, далее формирует манчестерский код. При наличии конфликта (режим одновременной работы нескольких устройст подключенных к магистрали 7) через элемент 28 блока 1 передача информации в магистраль прекращается.

Блок 2 определяет конфликт в магистрали по превышению порогового уровня энергии сигнала.

Блок 3 выделяет из входного потока синхроимпульсы, используемые как индикатор занятости канала.

Блок 4 формирует сигнал разрешения передачи РЗРПД на основании анализа сигналов от блоков 2 и 3. Блок 4 позволяет при отсутствии внешнего управления и дополнительной информации о приоритетах развести попавшие в конфликт пакеты так, чтобы обеспечить их успешную передачу.

Алгоритм работы устройства (фиг.6 устроен так,что пакеты с большим значением Н, где Н - основная управляющая переменная, никогда не передаются раньше пакетов с меньшим значением Н. В случае конфликта,когда пакет передавался, значение Н выбирается случайным образом из чисел 0 и 1, в остальных случаях изменение значения Н происходит строго детерминировано: при конфликте, в котором пакет не участвовал, значение Н увеличивается на 1, в случае успешной передачи и свободной Б течение интервала времени 2 t, ( t - время распространения сигнала между источниками магистрали значение Н уменьшается на 1, т.е. вге пакеты в сети, ждущие передачи, в результате действия алгоритма оказываются организованными в очередь,

место в которой определяется значением переменной Н. Вновь поступающим на передачу пакетам приписывается значение Н/0 (на фиг.6 принято, что Н присвоена единица), так что пакеты обслуживаются согласно дисциплине первым пришел-последним обслужен. Рассмотрим работу блока 4

Q готовности. При появлении у источника пакета данных для передачи в магистраль сигнал ТРБПРД Требование передачи устанавливается в 1 (фиг.7), при этом блок 4 переводит5 ся в рабочее состояние, счетчик 15 устанавливается в 1, с прямого выхода дешифратора 16 сигнал подается на вход триггера 17. Если в этот момент канал свободен (сигнал с выхо0 да блока 3 не равен логической 1), то счетчик 9 находится в рабоч ем состоянии, и начинает отсчет импульсов от генератора 8, Как только счетчик переполняется (окончился интервал

5 времени, равный 2 ), сигнал с выхода счетчика 9 поступает на вход элемента 21, а также через одновибратор 22 и элемент 23 задержки поступает на установленный вход триггера 20,

0 с инверсного выхода которого сигнал Логическая 1 поступает также на элемент 21. Содержимое счетчика 15 не равно 0, поэтому с инверсного выхода дешифратора 16 сигнал логическая 1 поступает на вход элемента 21. Следовательно, с выхода элемента И 21 сигнал Минус единица (МД) поступает на вычитающий вход счетчика 15, содержимое которого становится равным 0, с прямого выхода дешифратора 16 сигнал логическая 1 поступает на информационный вход триггера 17, а сигнал с выхода элемента 21 через элемент 12 и элемент 13 задержки поступает на синхровход триггера 17. Это приводит к установке триггера 17 и появлению сигнал РЗРПРД Разрешение передачи. Если же до истечения интервала времени , в канале начнется передача данных, то с выхода°одновибратора 18 через элемент ИЛИ 14 сигнал поступает на вход кода счетчика 9 и устанавливает его в начальное состояние, предотвратив тем самым подачу импульса на вход

5- счетчика 15 (МД).

По окончании успешной передачи сигнал ТРБПРД снимается, счетчик 9 обнуляется, счетчик 15 переводится в

5

0

5

0

состояние начальной загрузки, триггер 17 переводится в состояние, в котором сигнал РЗРПРД отсутствует.

Рассмотрим ситуацию, когда передача разрешена, т.е. содержимое счетчика 15 равно 0 (активная фаза передачи), и возник конфликт (т.е. пакет данных, имеющийся у источника и передававшийся в магистрали, попал в конфликт) (фиг.8). Сигнал с выхода блока 2 через элемент ИЛИ 14 подается на вход счетчика 9, предотвращая подачу импульса на вход МД счетчика 15, через одновибратор 19 сигнал подается на входы элемента 11. Поскольку содержимое счетчика 15 равно О, то с прямого выхода дешифратора 16 логическая 1 подается на первый вход элемента 11, а с инверсного выхода элемента 16 логический О подается на второй вход элемента 11. На пятый вход элемента 11 подаются импульсы СС Случайная серия от генератора 10. Если момент прихода импульса от одновибратора 19 совпадает с моментом прихода импульса СС от генератора 10, то с выхода элемента 11 снимается сигнал ГЩ (Плюс единица), и подается на суммирующий вход счетчика 15, содержимое которого становится отличным от 0. Тогда с прямого выхода дешифратора 16 сигнал логической О подается на информационный вход триггера 17. Сигнал 1 через элемент 12 и элемент 13 задержки подается на синхровход триггера 17, триггер 17 снимает сигнал РЗРПРД Разрешение передачи и передача запрещается. Если же моменты прихода импульсов от одновибратора 19 и генератора 10 не совпадают, то с выхода элемента 11 снимается логический О, изменения содержимого счетчика 15 не происходит, и передача по-прежнему разрешена.

При возникновении конфликта импульс с выхода одновибратора 19 поступает на синхровход триггера 20, с инверсного выхода-которого логический 0й подается на вход элемента 21, предотвращая поступление импульса на вход уменьшения на единицу счетчика 15.

10

15

20

25

30

35

40

45

50

ловии отсутствия передачи происходит, следующее.

Через каждые 2 Ј ь на выходе счетчика 9 появляется сигнал, который подается на вход элемента 21 и через одновибратор 22 и элемент 23 подается на установочный вход триггера 20. Если при этом содержимое счетчика 15 не равно 0, то с инверсного выхода дешифратора 15 снимается логическая 1 и подается на вход элемента 21, с выхода которого МД счетчика 15 и через элемент И 12 и 13 на синхровход триггера 17 подается сигнал 1. Содержимое счетчика 15 уменьшается на 1. Если при этом содержимое счетчика 15 стало равным О, то с прямого выхода элемента 16 логическая 1 подается на информационный вход триггера 17 и передача разрешается, в противном случае передача по-прежнему запрещена. Формула изобретения

Устройство для подключения источника информации к магистрали, содержащее приемник, передатчик, блок преобразования параллельного кода в последовательный, блок формирования синхросигналов, блок формирования признака приемопередачи, причем группа информационных входов-выходов блока преобразования параллельного кода в последовательный является группой входов-выходов устройства для подключения к информационным выходам- входам источника информации, первый вход разрешения блока преобразования параллельного кода в последовательный является входом устройства для подключения к выходу требования передачи источника информации,информационный выход блока преобразования параллельного кода в последовательный соединен с входом передатчика, выход которого является выходом устройства для подключения к магистрали, вход приемника является входом устройства для подключения к магистрали, выход приемника соединен с входами блока формирования признака приемопередачи и блока формирования синхросигналов, выходы которых соединены соответственно с входами блоСС

По окончании бесконфликтной пере- °° кировки и синхровходом блока преобрадачи от блока 3 счетчик 9 переводится в рабочее состояние и через каждые 2 tt единиц времени при ус0

5

0

5

0

5

0

5

0

ловии отсутствия передачи происходит, следующее.

Через каждые 2 Ј ь на выходе счетчика 9 появляется сигнал, который подается на вход элемента 21 и через одновибратор 22 и элемент 23 подается на установочный вход триггера 20. Если при этом содержимое счетчика 15 не равно 0, то с инверсного выхода дешифратора 15 снимается логическая 1 и подается на вход элемента 21, с выхода которого МД счетчика 15 и через элемент И 12 и 13 на синхровход триггера 17 подается сигнал 1. Содержимое счетчика 15 уменьшается на 1. Если при этом содержимое счетчика 15 стало равным О, то с прямого выхода элемента 16 логическая 1 подается на информационный вход триггера 17 и передача разрешается, в противном случае передача по-прежнему запрещена. Формула изобретения

Устройство для подключения источника информации к магистрали, содержащее приемник, передатчик, блок преобразования параллельного кода в последовательный, блок формирования синхросигналов, блок формирования признака приемопередачи, причем группа информационных входов-выходов блока преобразования параллельного кода в последовательный является группой входов-выходов устройства для подключения к информационным выходам- входам источника информации, первый вход разрешения блока преобразования параллельного кода в последовательный является входом устройства для подключения к выходу требования передачи источника информации,информационный выход блока преобразования параллельного кода в последовательный соединен с входом передатчика, выход которого является выходом устройства для подключения к магистрали, вход приемника является входом устройства для подключения к магистрали, выход приемника соединен с входами блока формирования признака приемопередачи и блока формирования синхросигналов, выходы которых соединены соответственно с входами блоС

зования параллельного кода в последовательный, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия передачи, в устройство введен блок готовности, содержащий тактовый генератор, генератор случайных импульсов, два счетчика, три одновибратора, два элемента задержки, два элемента ИЛИ, элемент И, два триггера, элемент И-ИЛИ, дешифратор,причем вход синхронизации и режимный вход блока готовности соединены соответственно с выходами блока формирования синхросигналов и блока формирования признака приемопередачи,второй (режимный вход блока готовности соединен с входом устройства для подключения к выходу требования передачи источника информации, выход блока готовности соединен с вторым входом разрешения блока преобразования параллельного кода в последовательный, причем в блоке готовности вход синхронизации блока готовности соединен с входом первого одновибратора, первый режимный вход блока готовности соединен с установочным входом первого счетчика, управляющим входом второго счетчика, установочным входом первого триггера и единичным входом второго триггера, второй режимны вход блока готовности соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и входом второго одновибратора, а выход блока готовности соединен с прямым выходом первого триггера, выход тактового генератора соединен с суммирующим входом первого счетчика,выЧV

ГРЛЛВД

ход которого соединен с первым входом элемента И и входом третьего одновибратора, выход которого через первый элемент задержки соединен с установочным входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом

второго счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого через второй элемент задержки соединен с синхровходом первого триггера,информационный вход которого соединен

с прямым выходом дешифратора и с первым входом элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с суммирующим входом второго счетчика, выходы ко0 торого соединены с соответствующими входами дешифратора, инверсный выход которого соединен с третьим входом элемента И и вторым входом элемента И-ИЛИ, третий и четвертый входы

5 которого объединены и подсоединены к выходу второго одновибратора и к хровходу второго триггера, информа- ционный вход которого соединен с положительной шиной источника питания,

0 выход первого одновибратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом первого счетчика,выход генератора случайных импульсов соединен с пятым входом элемента И-ИЛИ.

5

РЗРПП

ч

Данные

Фиг.1

J5

-tt

+

ЛГИ

Пр9в$разо8атель токаПороеобнй

в напряжениеэлемент

Фиг. 5

ФиеА

4

иг

39

Wf

л

ТРбПРД ИННС

ж

-о пз

Начало передачиУспешная передача

Фиг,7

1481782

Фиг. 6

Конфликт при передаче

Фиг. 8

Конфликт в пассибной фазе