Устройство управления доступом к общему каналу связи

Устройство управления доступом к общему каналу связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике свйзи. Цель изобретения - повышение .быстродействия путем уменьшения времени разрешения конфликтов. Устройство содержит, блок 1 интерфейса, передающий буферный блок 2, сдвиговый регистр 3 передачи, кодер 4, передатчик 5, приемник 6, декодер 7, СДВИГОВЫЙ регистр 8 приема, приемный буферный блок 9, детектор 10 столкновений , блок 11 управления, тактовый г-р 12, четыре счетчика 13, 17, 20, 33, дешифратор адреса 14, регистр адреса 15, г-р импульсов 16, регистр 18, коммутатор 19, четыре одновибратора 21, 23, 24, 34, три триггера 22, 27, 35, три эл-та И 25, 26, 29, инвертор 28, три эл-а ИЛИ 30-32,. формирователь 36 коротких импульсов и линию связи 37. Если признак успешной передачи с триггера 35 не поступает, то это означает, что в линии 37 идет розыгрыш. - Уст-во не получает право на.передачу до тех пор, пока не выявлено единственное устр-во, получающее право на передачу. Таким образом число участников розыгрыша ограничено, что ведет к уменьшению времени разрешения конфликта. 2 ил. (Л 37 to со О ел а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

И ПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3847635/24-09 (22) 30.01.85 (46) 15.02.87. Бюл. М - б (71) Московский институт электронного машиностроения (72) Н.M,Íèêèòèí, С.Л.Окунев и Е.А.Саксонов (53) 621 395.44 (088.8) (56) Патент США и 4.234.952, кл. Н 04 J 3/16, 1980.

Патент CQlA Ф 4.063,220, кл. Н 04 Q 9/00, 19//. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ

К ОБЩЕМУ КАНАЛУ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения — повышение .быстродействия путем уменьшения времени разрешения конфликтов. Устройство содержит блок 1 интерфейса, передающий буферный блок 2, сдвиговый регистр 3 передачи, кодер 4, передатчик 5, приемник 6, декодер 7, „„SU„„1290569 A 1 (so 4 Н 04 Q 9/оо сдвиговый регистр 8 приема, приемный буферный блок 9, детектор 10 столкновений, блок 11 управления, тактовый г-р 12, четыре счетчика 13, 17, 20, 33, дешифратор адреса 14, регистр адреса 15, г-р импульсов 16, регистр 18, коммутатор 19, четыре одновибратора 21, 23, 24, 34, три триггера 22, 27, 35, три эл-та И 25, 26, 29, инвертор 28, три эл-а ИЛИ

30-32, формирователь 36 коротких импульсов и линию связи 37. Если признак успешной передачи с триггера 35 ие поступает, то это означает, что в линии 37 идет "розыгрыш".

Уст-во не получает право на .передачу до тех пор, пока не выявлено единственное устр-во, получающее право на передачу. Таким образом число участников "розыгрыша" ограничено, что ведет к уменьшению времени разрешения конфликта. 2 ил.

1290569

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при организации систем связи и вычислительных систем с общим каналом связи, систем, телеметрии и телеуправ- 5 ления.

Цель изобретения — повышение быстродействия путем уменьшения времени разрешения конфликтов.

На фиг. 1 приведена структурная

10 схема устройства управления доступом к общему каналу связи; на фиг. 2 алгоритм работы устройства.

Устройство управления доступом

15 к общему каналу связи (фиг. 1) содержит блок l интерфейса, передающий буферный блок 2, сдвиговый регистр 3 передачи, кодер 4, передатчик 5, приемник 6, декодер 7, сдвиговый регистр 8 приема, приемный буферный блок 9, детектор 10 столкновений, блок 11 управления, тактовый генератор 12, первый счетчик 13, дешифратор адреса 14, регистр адреса 15, генератор импульсов 16, второй счетчик 17, регистр 18, коммутатор 19, третий счетчик 20, первый одновибратор 21, первый триггер 22, второй одновибратор 23, третий одновибратор

24, первый элемент И 25, второй элемент И 26, второй триггер 27, инвер.тор 28, третий элемент И 29, первый элемент ИЛИ 30, второй элемент ИЛИ

31, третий элемент ИЛИ 32, четвертый счетчик 33, четвертый одновибратор 34, третий триггер 35, формирователь 36 коротких импульсов и линию связи 37, Устройство работает следующим образом.

Блок 1 интерфейса формирует данные, которые необходимо передать в линию связи, и в параллельной форме передает их в передающий буферный блок 2. Данные из передающего буферного блока 2 в параллельной форме записываются в сдвиговый регистр 3 передачи. Импульсы тактового генератора 12 поступают на вход сдвига сдвигового регистра 3 и на его выходе формируются данные в последовательном коде, поступающие на первый вход кодера 4, на третий вход которого поступают импульсы тактового генератора 12.

С выхода кодера 4 данные в менчестерском коде поступают на передатчик 5 и передаются в линию связи 37.

На вход блока 11 управления, осуществляющего согласование работы блоков устройства с выхода детектора 10 столкновений, поступает сигнал о наличии столкновения в том случае, если переданные в линию связи 37 и принятые данные не совпадают.

При включении питания запускается первый одновибратор 21. Если к моменту окончания интервала времени, задаваемого данным импульсом, не появится сигнал занятости линии связи 37, то задним фронтом импульса будет установлен первый триггер 22.

Выходной сигнал первого триггера 22 устанавливает в исходное состояние третий и четвертый счетчики 20 и 33, а через первый элемент ИЛИ 30 формирует сигнал, разрешающий передачу данных. При наличии данного сигнала, а также требований блока 1 интерфейса о передаче данных, наличии данных в передающем буферном блоке 2 и отсутствии занятости линии связи 37 блок 11 управления разрешает работу кодера 4 и сдвигового регистра 3.

Сигнал разрешения снимается при пос- туплении с детектора 10 столкновений сигнала о наличии столкновений в линии

1 связи 37, при этом первый одновибратор

21 сброшен и сигнал с первого триггера 22 отсутствует.

Повторный запуск первого одновибратора 21 происходит при снятии сигнала занятости канала. Таким образом, первый одновибратор 21 и первый триггер 22 образуют таймер, который позволяет Фиксировать интервалы молчания канала, если они превышают заданную величину. При одновременном поступлении сигналов занятости канала от нескольких устройств, подключенных к линии связи 37, возникает конфликтная ситуация. В этом случае при передаче информации в линию связи 37 через второй элемент И 26 устанавливается второй триггер 27, сигнал которого свидетельствует о том, что устройство вступило в конфликт и ему следует принять участие в "розыгрыше" права на занятие линии связи 37.

"Розыгрыш" представляет собой децентрализованную процедуру случайного выбора устройства, получающего право на передачу информации. Сигнал

1290569 с выхода первого элемента ИЛИ 30, поступает на блок 11 управления, разрешая передачу информации. Данный сигнал устанавливается в результате

"розыгрыша", а также при установке первого триггера 22 или при наличии сигнала успешной передачи. Сигнал о наличии успешной передачи кадра информации формируется с помощью четвертого одновибратора 34, третьего триггера 35 и формирователя 36. Для того, чтобы отличить успешно переданный кадр информации от кадров, искаженных при столкновениях, минимальная длина кадра выбирается так,. чтобы время передачи кадра информации превышало длительность ситуации столкновения.

Четвертый одновибратор 34 запускается при появлении сигнала заня- 20 тости канала с выхода декодера 7, при этом формирователь 36 по переднему фронту сигнала вырабатывает короткий импульс, устанавливающий в исходное состояние третий триггер 35. 25

Длительность импульса четвертого одновибратора 34 выбрана большей, чем длительность ситуации столкновения в канале, но меньшей, чем длительность передачи минимально возможного кадра, поэтому если в момент окончания импульса четвертого одновибратора сигнал с выхода декодера.7 будет присутствовать, то третий . триггер 35 будет установлен в еди- 35 ничное состояние, т,е. появится сигнал о наличии успешной передачи.

Если же признак успешной передачи с выхода третьего триггера 35 не поступит, то это будет означать, что в линии связи 37 идет "розыгрыш" и устройство не получит права на передачу до тех пор, пока ."розыгрыш" не будет завершен, пока не будет выявлено единственное устройство (из под-<5 ключенных к линии связи 37), получающее право на передачу информации.

tt

Таким образом, число участников розыгрыша" ограничено и не увеличивается за счет устройств, не 50 принимающих участия в исходном столкновении, что уменьшает время разрешения конфликта.

Если же данное устройства стало участником конфликта и принимает 55 участие в "розыгрыше", то начинается процедура сравнения случайных чисел

tt устройств, участвующих в розыгрыше". Сравнение чисел ведется методом проб и ошибок независимо каждым устройством, подключенным к линии связи 37.

Случайное двоичное число вырабатывается генератором импульсов 16 и вторым счетчиком 17 и записывается в регистр 18 по сигналу требования передачи, поступающего с передающего буферного блока 2, Анализ случайного числа происходит по одному разряду на шаг, Шаг — это промежуток времени, в течение которого устройство может достоверно определить ситуацию в линии связи 37. Длительность шага сравнения зависит от того, возник конфликт или бып зафиксирован интервал молчания при анализе очередного разряда случайного числа. Поразрядный анализ соответ— ствует выбору одного числа из группы чисел на заданном отрезке методом деления отрезка пополам. При этом единица в проверяемом разряде приводит к выработке сигнала разрешения передачи с выхода первого элемента

ИЛИ 30 ° Номер проверяемого разряда определяется числом, записанным в третьем счетчике 20 и поступающим на входы управления коммутатора 19, при этом на его выход поступает выбранный разряд регистра 18. Если при данном единичном сигнале разрешения передачи устройство без конфликта передает информацию в линию связи, то будет установлен третий триггер

35, формирующий признак успешной передачи, "розыгрыш" будет завершен, третий и четвертый счетчики 20 и 33 сброшены.

Если же при передаче информации будет зафиксировано столкновение, то через второй элемент И 26 будет установлен второй триггер 27, а через третий элемент ИЛИ 32 на единицу увеличится содержимое третьего счетчика 20, что позволит провести анализ следующего разряда случайного числа.

Если при анализе очередного разряда сигнал разрешения передачи не вырабатывается, а в линии связи 37 при этом фиксируется наличие передачи другого устройства, то устройство выбывает из "розыгрыша" и переходит в режим ожидания сигнала с третьего триггера 35. Ситуация наличия передачи другого устройства в линии связи 37

5 129056 определяется по отсутствию сигнала о собственной передаче на входе инвертора 28 и наличию сигнала занятости на входе третьего элемента И 29, в результате чего устанавливается в нулевое состояние второй триггер 27, а через второй элемент ИЛИ 31 в нулевое состояние устанавливаются третий и четвертый счетчики 20 и 33.

Возможно, что при очередном анализе разряда ни одно из устройств, подключенных к линии связи 37 и участвующих в "розыгрыше, не получит права на передачу сообщения. В этом случае наступает интервал молчания.

Этот интервал фиксируется третьим одновибратором 24. Длительность интервала молчания определяется вторым одновибратором 23, который запускается по сигналу о снятии занятости 20 линии связи 37 и наличии сигнала требования передачи, Длительность элементарного интервала молчания выбрана такой, чтобы гарантировать достоверные определения ситуации, 25 когда ни одно устройство не получило права на передачу (т.е. не меньше

-удвоенного времени распространения сигнала между двумя наиболее удаленными устройствами), Третий одновибратор 24 запускается по окончании импульса с второго одновибратора 23.

Выходной сигнал третьего одновибратора 24 через первый элемент И 25 приводит к прибавлению единицы в третьем счетчике 20 и тем самым обеспечивает анализ очередного разряда случайного числа.

Возможна ситуация, когда выбранные случайные числа у устройств, 40 участвующих в розыгрыше", окажутся одинаковыми. В этом случае через число шагов, равное разрядности двоичного случайного числа, розыгрыш не будет завершен успешной передачей 45 и единичный сигнал на выходе старшего разряда третьего счетчика 20 поступит на четвертый счетчик 33, фиксирующий число попыток занять линию

37, т.e. wHcao "розыгрышеи, 50 в которых принимало участие данное устройство. Кроме того, данный сигнал производит запись нового случайного числа в регистр 18 и процедура

"розыгрыша" повторяется,. Korpa .несколько розыгрышей подряд не приводят к разрешению конфликта, на выходе старшего разряда четвертого счетчика

33 формируется сигнал, свидетельству9 6 ющий о том, что либо аппаратура вышла из строя, либо нагрузка на систему черезвычайно велика. Первый одновибратор 21 и первый триггер 22 обеспечивают возможность передачи информации в случае, когда устройство, получившее право на передачу информации .в процессе розыгрьппа, вышло из строя. Остальные устройства, подключенные к линии связи 37 и не участвующие или выбывшие из "розыгрыша", находятся в режиме ожидания сигнала об успешной передаче. В этом случае данный сигнал формируется первым триггером 22 °

Формула изобретения

Устройство управления доступом к общему каналу связи, содержащее последовательно соединенные блок интерфейса, передающий буферный блок, сдвиговый регистр передачи, кодер и передатчик, выход которого соединен с линией связи и входом приемника, выход которого подключен к последовательно соединенным декодеру, сдвиговому регистру приема и приемному буферному блоку, выход которого соединен с первым входом блока интерфейса, второй выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с вторым выходом передающего буферного блока, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого подключен к вторым входам кодера и сдвигового регистра передачи, третий вход которого соединен с третьим входом кодера и выходом тактового генератора, причем выходы сдвигового регистра приема соединены с соответствующими входами дешифратора адреса, выход которого соединен с вторым входом приемного буферного блока и первым входом регистра адреса, выход которого соединен с третьим входом приемного буферного блока, четвертый вход которого соединен с выходом сдвигового регистра приема и входом первого счетчика, выход которого подключен к второму входу регистра адреса, а второи выход декодера соединен с третьим входом блока управления, четвертый вход которого подключен к выходу детектора столкновений, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом при1290569 ннИИПИ Заказ 7918/59 . Тираж 660

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 емника и входом передатчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия путем

1 уменьшения времени разрешения конфликтов, введены последовательно соединенные генератор импульсов, второй счетчик, регистр, коммутатор и первый элемент ИЛИ, выход которого сое- . динен с пятым входом блока управления, третий вход которого подключен

f0 к входам первого и четвертого одновибраторов, формирователя коротких импульсов, первым входам второго одновибратора первого триггера треЭ У

15 тьего одновибратора, третьего элемента И и третьего триггера, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами четвертого одновибратора и формирователя корот20 ких импульсов, а выход третьего триггера подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и второму входу первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом первого триг- 25 гера и вторым входом второго элемента

ИЛИ, третий вход которого подключен к первому входу второго триггера и выходу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом инвертора, вход которого объединен с первым входом второго элемента И и подключен к второму выходу блока управления, второй вход которого соединен с вторым входом второго одновибратора и первым управляющим входом регистра, второй управляющий вход которого подключен к первому выходу третьего счетчика и первому входу четвертого счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ и первым входом третьего счетчика, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго элемента

И и вторым входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего одновибратора и третьим входом второго одновибратора, выход которого соединен с вторым входом третьего одновибратора, причем выход первого одновибратора подключен к второму входу первого триггера, а выход первого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, причем вторые выходы третьего счетчика соединены с управляющими входа-. ми коммутатора, а выход четвертого счетчика подключен к второму входу блока интерфейса, причем второй вход второго элемента И подключен к выходу детектора столкновений.