Устройство для сопряжения абонента с линией связи локальной сети ЭВМ Советский патент 1991 года по МПК G06F13/00 

Изобретение 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.

Цель изобретения - 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 Лиг. 5 - схема блока формирования импульса опроса состояния линии связи; на Лиг. 6 - схема передатчика; на фиг. 7 - схема приемника; на фиг. 8 - схема блока согласования

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 содержит 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, индюрмацион- ный абонентский вход 12, инЛорма04ь СЛ

СО

о

N9

10

ционный абонентский выход 13, вход 14 запросов передачи, выход 15 разрешения передачи.

К магистральной двухпроводной линии 11 связи подключены по схеме мно- готочки 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- $ говый элемент 23„

Узел 10 блокирования информационного абонентного выхода выполнен на триггере 24 и элементе ИЛИ 25 ,

Блок 8 формирования импульса оп- 20 роса состояния линии связи состоит из триггера 26, одновибраторов 27 и 28 и генератора 29 стробнрующих 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 опроса и форгера 16. Если в момент фиксации линия

30

11 оказывается незанятой, то на входе триггера 16 имеется 1, триггер 16 переключается в единичное состояние. Если линия 11 занята, то на входе триггера 16 присутствует О, 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 16 по какой-либо причине переключается вновь на какое-то время в нулевое состояние (например, из- за воздействия на его входы коротких импульсных помех)„ Таким образом, триггер 17, выполняя Лункцию 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 и 19 оптронной развязки позволяют повысить помехозащищенность блока 4, так как дают возможность гальванически отделить (по входам, выходам и общим проводам цепей питания) элементы и электрические цепи устройства, связанные непосредственно с линией 11 связи, от цепей устройства, связанных с логическими элементами и общим проводом цепей питания ЭВМ и абоненмирования сигнала Разрешение переда- 35 та сети. При отсутствии гальваничес1645962й

гера 16. Если в момент фиксации линия

$

0

5

0

11 оказывается незанятой, то на входе триггера 16 имеется 1, триггер 16 переключается в единичное состояние. Если линия 11 занята, то на входе триггера 16 присутствует О, 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 16 по какой-либо причине переключается вновь на какое-то время в нулевое состояние (например, из- за воздействия на его входы коротких импульсных помех)„ Таким образом, триггер 17, выполняя Лункцию 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 и 19 оптронной развязки позволяют повысить помехозащищенность блока 4, так как дают возможность гальванически отделить (по входам, выходам и общим проводам цепей питания) элементы и электрические цепи устройства, связанные непосредственно с линией 11 связи, от цепей устройства, связанных с логическими элементами и общим проводом цепей питания ЭВМ и абонен5 та сети. При отсутствии гальваничес

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.

чи , если линия в момент опроса свободна.

Перед началом работы устройства до появления сигнала Запрос передачи на входе 14 устройства и первом входе блока 4 триггеры 16 и 17 заблокированы и находятся в исходном нулевом состоянии. Появление сигнала Запрос передачи в виде 1, поступающей через узел 18 оптронной развязки, 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 фиксирует40

45

50

кой развязки между указанными элемен тами и цепями по общему земляному проводу устройства хорошо передаются различные импульсные помехи, генерируемые переключающимися логическими элементами, кроме того, в этом случа помехи могут возникать и из-за отличающихся значений разности потенциал между проводами линии связи и общим земляным проводом у разных абонентов сети.

Блоки 5 и 6 имеют различные значе ния интервала времени селекции, в течение которого задерживается форми рование выходного сигнала.

Блок 5 предназначен для задержки заднего (положительного) фронта импульсов опроса, которым в триггере 1 по синхровходу фиксируется состояся состояние линии, отображаемое в ви-55 ние линии связи, а также предназнаде логического значения (нулевого или единичного) сигнала, поступающего с выхода приемника на вход триг0

5

0

кой развязки между указанными элементами и цепями по общему земляному проводу устройства хорошо передаются различные импульсные помехи, генерируемые переключающимися логическими элементами, 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 линии связи, а также предназначен для фильтрации возможных коротких импульсных помех. Интервал времени селекции блока 5, на величину кото

J1

рого задерживается задний (положительный) фронт импульса опроса, выбран равным времени задержки распространения импульса опроса по следующей электрической цепи: выход блока 3 - элемент 7 - передатчик 2 - блок 1 - приемник 3 - вход триггера 1б„ Выбор такого значения времени селекции позволяет надежно Фиксировать состояния линии только после окончания переданного импульса опроса

Блок 6 предназначен для обнаружения незанятого состояния линии связи (отсутствие сигналов в линии) в тем случае, если интервал времени между смежными последовательными сигналами в линии превышает установлен - ную величину интервала времени селекции. Интервал времени селекции блока 6 выбран равным ЗТр, где Т« - время распространения сигнала по линии связи от ее начала до конца

В исходном состоянии (при отсутствии селектируемых сигналов) на вход блока 5 или 6 временной селекции поступает уровень О, который удерживает ключ 20 в замкнутом состоянии, шунтирующем выход интегратора 21 о В момент появления селектируемого сигнала ключ 20 размыкается, при этом снимается шунтирование выходя интегратора 21 и начинается интегрирование опорного напряжения источника 22 в течение времени существования входного сигнала. Постоянная времени интегратора определяет интервал времени селекции блока 5 и 6, равный промежутку времени между моментом размыкания ключа 20 и моментом достижения нарастающим выходным напряжением интегратора 21 пороговог уровня напряжения срабатывания порогового элемента 23.

Узел 10 предназначен для блокирования информационного абонентского выхода устройства на промежуток времени от момента обнаружения незанятого состояния линии до момента окончания принимаемого импульса оп- проса. Это позволяет исключить специальный импульс опроса состояния линии из принимаемой последовательности модулированных информационных сигналов, а также отфильтровать отдельные импульсные помехи„ В единичное состояние, блокирующее прохождение сигналов через элемент ИЛИ 75, триггер 24 устанавливается уровнем сиг

0

5

0

5

нала в виде 1, поступающим с выхода блока 6 временной селекции в случае незанятости линии 11 сигналами других абонентов сети. В исходное нулевое состояние триггер 24 устанавливается по синхровходу (путем записи О) задним (положительным) фронтом принимаемого импульса опроса, поступающего с выхода приемника 3.

Благодаря наличию узла 10 блокирования на информационном абонентском выходе 13 устройства так же, как и на информационном абонентском входе

12присутствуют только модулированные информационные сигналы. Блокирование информационного абонентского выхода

13во время обнаруженного блоком 6 свободного состояния линии 11 свячи позволяет отфильтровать отдельные редкие импульсные помехи, возникающие в незанятой линии связи от различных внешних электромагнитных возмущений, и несколько повысить помехозащищенность всего устройства в целом.

Блок 8 служит для формирования импульса опроса состояния линии связи Перед началом работы устройства до появления сигнала 1 на входе 14 запроса передачи выход блока 8 заблокирован, так как триггер 26 по входу сброса удерживается в исходном состоянии уровнем О, поступающим с входа 14 устройства. Появление сигнала - Запрос передачи в виде 1 переводит блок 8 в состояние ожидания запуска от элемента И 9. При появлении сигнала запуска блока 8 одно- вибратор 27, выполняющий функцию Q элемента задержки, вырабатывает импульс, задерживающий начало формирования импульса опроса на время превышающее время разброса моментов срабатывания блоков 6 временной селекции у различных 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

0

5

5

0

5

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

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- жительным фр.онтом ближайшего к этому моменту импульса генератора 29.

Таким образом, в целом, длительность формируемого импульса опроса состояния линии связи является слу- чайной величиной, принимающей любые значения в диапазоне от минимальной границы, определяемой длительностью импульса одновибратора 28, до максимальной границы, определяемой часто- той генератора 29„

Ключ 31 передатчика (Лиг. 6) предназначен для управления генератором в блоке 1 согласования с линией, преобразующим сигналы, поступающие с 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 (фиг о 8) использованы управляемый генератор 34 тока с высоким выходным сопротивлением и развязывающий усилитель 35 с высоким входным сопротивлением, выполненный, например, по схе ме 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.

Сигналы на входы 12 и 14 устройства поступают от регистров передаваемых данных и команд аппаратуры сопряжения абонента локальной сети ЭВМ.Сигналы с выходов 1 3 и 15 устройства поступают на регистры принимаемых данных и команд упомянутой аппаратуры сопряжения с

Устройство работает следующим образом.

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

Q

5

Q

0

5

5

0

5

8 заблокирован и из устройства в линию 11 сигналы в виде импульсов тока не передаются. Уровнем О, 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 „ При этом снимается блокировка выхода блока 8 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 каким- либо другим устройством из 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 с При этом устройство ожидает сигнал в виде 1 об освобождении линии связи с выхода блока 60

Если прежде занятия линия 11 освободилась, то блок 6, обнаружив отсутствие в ней сигналов в течение заданного интервала вырабатывает сигнал 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 был 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 2, минуя линию, поступает на вход блока 5 временной селекции,

времени селекции ЗТ , 1гнал 1, о свободном

где производится задержка его заднего (положительного) Лронта„ Далее с выхода блока 5 задержанный по заднему положительному Лронту импульс опрог.а поступает на вход блока 4, где по этому фронту Аиксируется значение сигнала, принятого из линии и поступившего на вход блока 4„ Благодаря задержке фронта фиксация значения сигнала JQ производится только после окончания переданного данным устройством импульса опроса.

Дальнейшая работа устройства зависит от наличия в линии связи импульса jc опроса от другого устройства в момент фиксации состояния линии.

При свободной линии связи устройство работает следующим образом.

Так как в данном случае в момент фиксации в линии нет импульсов опроса, переданных другими аналогичными устройствами сети, то блок 4 формирует сигнал Разрешение передачи в виде уровня 1. Этот сигнал поступает на инверсный вход элемента И 9, блокируя возможность повторного запуска блока 8, а также выдается на выход 15 устройства, вызывая поступление

, так как приоритет абонента сети определяется длительностью ei о импульса опроса, выбираемой случайны образом, то в зависимости от соотношения длительностей имп/льсоп, участвующих в столкновении, реакция каждого 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 даль нейшая работа устройства аналогична работе устройства при свободной линии связи.

Если в устройстве длительность собственного импульса опроса меньше длительности чужого, то задержанный и блоке 5 задний положительный Лронт собственного импульса опроса, поступая на третий вход блока 4, фиксируе наличие чужого принятого из линии импульса опроса в виде уровня О. При этом в блоке 4 сигнал Разрешение

20

25

передачи не Лормируется, а устройство переходит в режим ожидания сиг

по информационному абонентскому входу эд нала 1 об освобождении линии связи 12 передаваемых модулированных информационных сигналов. Через элемент 7, передатчик 2 и блок 1 модулированные информационные сигналы перес выхода блока 6, Формула

изобретени

В момент окончания принятого из линии импульса опроса (сформированного данным или любым другим аналогичным устройством) по первому входу блока 10 производится разблокирование информационного абонентского выхода 13.

При столкновении импульсов опроса в линии связи устройство работает следующим образом.

Эта ситуация может возникнуть в том случае, если после освобож- дения прежде занятой линии связи почти одновременно начинают передачу импульса опроса несколько устJQ

jc

5962Ю

, так как приоритет абонента сети определяется длительностью ei о импульса опроса, выбираемой случайным образом, то в зависимости от соотношения длительностей имп/льсоп, участвующих в столкновении, реакция каждого 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 линии связи.

Если в устройстве длительность собственного импульса опроса меньше длительности чужого, то задержанный и блоке 5 задний положительный Лронт собственного импульса опроса, поступая на третий вход блока 4, фиксирует наличие чужого принятого из линии импульса опроса в виде уровня О. При этом в блоке 4 сигнал Разрешение

20

25

передачи не Лормируется, а устройство переходит в режим ожидания сигнала 1 об освобождении линии связи

с выхода блока 6, Формула

изобретения

нала 1 об освобождении линии связи

-й

От (MHuro 3

fxoi «

(hi прием- J

От К У

BwodfS

LT

#/wl

r

Aatja

OnieoftS

tul.l

II

ts

Qm Зяоха 7

0йЗлояу /

0ui 6

Ominono f

К Sstoxy

Kfaoxy 4 Фи9 7

% линии ft

fin ntfH&JI

t

J t

Фи $

..HoHtMtn опроса

ян/туяьссостояния итм

Pui 9