Устройство для диагностики абонентов вычислительной сети

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 169488 А 1 РЕСПУБЛИК 9) 1)5 0 06 Р 11/26 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вания (в) и трансл схемы алгоритмов номной проверки, режиме трансляци горитма обработки ных. яции (г); на фиг. 9-11 - контроля в режиме автоежиме прослушивания и и; на фиг. 12 - схема алтекущих (итоговых) данК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт проблем управления (72) В.А. Вертлиб, В.А. Жожикашвили, С.В., Макеев и М.П. Фархадов(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1381514, кл. 6 06 Е 11/00, 1986.Авторское свидетельство СССР М 1280633, кл. 6 06 Е 11/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ АБОНЕНТОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для проверки абонентов, работающих в вычислительных сетях. Целью изобретения является повышение достоверности контроля и Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для проверки абонентов, работающих в вычислительных сетях.Целью изобретения является повышение достоверности контроля и сокращение времени контроля,ВНа фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг, 2-4 примеры реализации блока управления, многоканального блока обратимого преобразования параллельного кода в последовательный и блока регистров параллельного обмена; на фиг, 5 - пример включения блока выработки тактовых импульсов; на фиг. 6 и 7 - примеры технических решений блока задания режимов и индикации и блока дешифрации управляющих сигналов; на фиг. 8 - примеры подключения устройства в вариантах моноканального абонента (а), двухканального абонента (б), прослушисокращение времени контроля абонентов. Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что в устройство, содержащее блок задания режимов и индикации, блок регистров параллельного обмена, регистр режимов и состояния. блок усилителей параллельных каналов связи, блок управления, блок оперативной памяти, буферный регистр и блок постоянной памяти, введены блок коммутации данных, блок выработки тактовых импульсов, многоканальный блок обратимого преобразования параллельного кода в последовательный, блок усилителей последовательных каналов связи, блок дешифрации управляющих сигналов и блок коммутации адреса. Устройство обеспечивает достоверный контроль многоканальных абонентов в автономном и рабочем режимах, 12 ил,Устройство содержит блок 1 задания режимов и индикации, блок 2 управления, блок 3 выработки тактовых импульсов, многоканальный блок 4 обратимого преобразования параллельного кода в последовательный, блок 5 регистров параллельного обмена, блок 6 постоянной памяги, буферный регистр 7, блок 8 коммутации данных, блок 9 усилителей последовательных каналов связи, блок 10 усилителей параллельных каналов связи, первую шину 11 данных, вторую шину 12 данных, шину 13 адреса, шину 14 управления, блок 15 оперативной памяти, блок 16 дешифрации управ 16794881679488 Составитель И. Хазавактор О. Стенина Техред М.Моргентал Коррек ожо Заказ 3215 Тираж 388 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 роизводственно-и50 55 ляющих сигналов, блок 17 коммутации адреса, регистр 18 режимов и состояния, линии 19 - 24 внутренних связей, шины 25 и 26 групп информационных входов-выходов параллельного обмена, шины 27 группы входов-выходов последовательного обмена, шины 28 группы входов-выходов задания режима, линии 29-31 внутренних связей.Блок 2 управления предназначен для формирования команд управления блоками устройства, формирования адресов и данных, анализа данных и состояния процесса проверки и содержит узел 32 логической обработки, кварцевый резонатор 33 и резистор 34, линии 35 - 40 входов и выходов блока 2 (на фиг. 2 показан вариант использования в качестве узла 32 БИС 1816 В Е 35),Многоканальный блок 4 обратимого преобразования параллельного кода в последовательный предназначен для обмена информацией между последовательными каналами связи проверяемых абонентов сети (через линейные усилители блока 9) и параллельными шинами 12 устройства. Блок 4 должен иметь не менее двух каналов. На фиг, 3 показан пример реализации двухканального блока 4, содержащего узлы 41,1 и 41.2 преобразователей параллельно-последовательных кодов, выполненных, например, на БИС 580 ВВ 51, и линии 42 и 43 входов и выходов блока 4. При использовании указанных БИС устройство обеспечивает обмен по двум последовательным каналам.Блок 5 регистров параллельного обмена предназначен для обмена информацией между устройством и проверяемыми абонентами, имеющими параллельные интерфейсы, причем абоненты могут быть подключены непосредственно через шины 26 или через усилители блока 10. Блок 5 содержит параллельные регистры 44,1 и 44.2, разрядность которых определяется числом линий интерфейсов проверяемых абонентов, и линии 45 и 46 входов-выходов и входов блока (на фиг. 4 показан пример реализации регистров 44 на БИС 580 ВВ 55).Блок 3 выработки тактовых импульсов предназначен для выработки тактовых последовательностей, соответствующих скоростям последовательных каналов блока 4. На фиг. 5 показан пример включения блока 3 при использовании БИС 580 ВИ 53 и линия 47 синхрониэирующего входа блока 3.Блок 1 задания режимов и индикации предназначен для ручного ввода и индикации команд, состояния и данных и содержит клавиатуру (узел ручного ввода) 48, узел 49 индикации, дешифратор 50, элемент НЕ 51,5 10 15 20 25 30 35 40 формирователь импульса начального пуска, состоящий из кнопки 52 "Пуск", резистора 53 и конденсатора 54.Блок 16 дешифрации управляющих сигналов предназначен для формирования управляющих сигналов записи/чтения и выборки при обращениях блока 2 управления к блокам устройства. Блок 16 содержит элементы ИЛИ 55 - 62, элементы ИЛИ - НЕ 63 и 64 и элементы НЕ 65-68.Блок 15 оперативной памяти предназначен для хранения и обработки данных, а также для временного хранения подгружаемых программ для блока 2. Адресное пространство памяти блока 15 содержит группу банков, адреса которых задаются группой линии 21, адресация ячеек внутри каждого банка определяется состоянием линий 13.1 - 13.8 шин 13, В рассматриваемом примере блок 15 содержит восемь банков (по 256 байт в каждом). Сигнал в линии 22 разрешает обращение к банкам памяти блока 15. При необходимости размещения в памяти одновременно программ и данных в рассматриваемом примере блока 2 блок 15 должен строиться на нескольких кристаллах памяти, что требует не менее двух линий 22. Линии 23 и 19,3 подключены к входам записи/чтения и выборки памяти блока 15.Буферный регистр 7 предназначен для фиксации младшего байта адреса, поступающего с шины 11 данных, при передаче его на шину 13 адреса.Блок 8 коммутации данных предназначен для управления обменом данными между шинами 11 и 12 данных и умощнения шины 11.Блок 17 коммутации адреса служит для коммутации сигналов адреса банка памяти (линии 21) и сигналов разрешения обращения к памяти (линии 22) в различных режимах работы устройства. При единичном сигнале в линии 19.1 блок 17 коммутирует между собой линии 20 и 21, 24.2 и 22, В противном случае на линии 21 коммутируются линии 13.9 - 13,12, а на линии 22 - линии 24.1 (здесь и далее рассматривается пример построения блока 15, требующий одной линии 22 и трех линий 21).Регистр 18 режимов и состояния предназначен для хранения режимов работы блоков устройства, задаваемых командами блока 2 и сигналами по линиям 28 от проверяемых устройств. Регистр 18 доступен блоку 2 по записи и чтению и может быть. выполнен, например, на БИС 580 ВР 43. Управление регистром со стороны блока 2 осуществляется по линиям 13.9 - 13,12 и линии 30.Блок 6 постоянной памяти предназначен для хранения основных программ и констант, требуемых для реализацииалгоритмов проверки абонентов и взаимодействия блоков устройства. Блок 6 может 5быть выполнен в виде постоянной памяти,например, на базе микросхемы 573 РФ 2,4,Устройство позволяет осуществить проверку различного типа сетевых устройств(абонентов). Варианты соединения. устройства 69 и абонентов 70, 71 показаны на фиг,8. Абонент 70 представляет собой техническое или программно-техническое средство(терминал, ЭВМ, печатающее устройство),подключаемое к сети через один интерфейс. 15Абонент 71 здесь представляет собой разновидность технических или программнотехнических средств, работающих в сетичерез совокупность логически связанныхинтерфейсов (концентратор каналов и/или 20терминалов, узел сети, аппаратура передачи данных). Проверку таких абонентов необходимо осуществлять испытаниемнескольких интерфейсов одновременно,Устройство может работать в следующих режимах:режим автономного контроля моноканального абонента;режим автономного контроля многока. нального абонента; 30режим прослушивания рабочей конфигурации;режим трансляции и управления в рабочей конфигурации,В каждом из названных режимов устройство выполняет стандартныйнабор процедур:инициализация режима и начальная загрузка программируемых блоков 3, 4, 5, 18;процедура обмена канала с памятью 40блока 2;процедура обмена данными канала соперативной памятью;процедура загрузки программ в оперативную память; 45процедура измерения временных характеристик;процедура логического анализа.Выполнение процедур может осуществляться под управлением программ, размещенных в блоке б и/или в блоке 15,Процедура инициализации обеспечивается в два этапа:начальная настройка устройства послевключения питания; 55настройка режима работы и запуск рабочего режима.Начальная настройка устройства производится по импульсу, генерируемому повключении питания формирователем начального запуска блока 1, образованным кнопкой 52, резистором 53 и конденсатором 54, По этому импульсу блок 2 переходит к выбору команды иэ нулевой ячейки блока б, выставляя на шине 11 младшие разряды адреса (например, восемь разрядов) и сопровождая их генерацией сигналов в линиях 29 и 14,4. Буферный регистр 7 по сигналу в линии 29 фиксирует младшие разряды адреса и передает их на шину 13. Старшие разряды адреса передаются на шину 13 непосредственно с выходом 13.9 - 13.12 блока 2. Блок 6 по адресу на шине 13 и стробирующему сигналу в линии 14.4 выдает на шину 11 команду, с которой начинается программа начальной инициализации устройства,Программа начальной инициализации устройства рассчитана нэ осуществление ручной или автоматической настройки режима работы устройства. Настройка режима предполагает загрузку управляющих регистров блоков 3, 4 и регистра 18 начальными значениями управляющих слов и запуск исполнения рабочей программы. В ручном режиме загрузка может осуществляться оператором с клавиатуры 48 блока 1. В автоматическом режиме загрузка осуществляется при помощи соответствующей программы, хранящейся в блоке б.При выходе в режим настройки с клавиатуры блок 2 в соответствии с программой переходит к сканированию уэлэ 49 индикации и клавиатуры 48. Блок 2 через одинаковые промежутки времени выставляет на линиях 35 двоичный код адреса элемента, с которым будет осуществляться обмен в данном цикле сканирования, В том случае, если осуществляется сканирование узла 49 индикации, блок 2 переводит порт, к которому подключены линии Зб, в режим вывода и выдает на его выход код соответствующего знака. В том случае, если осуществляется сканирование клавиатуры 48, блок 2 переводит порт в режим ввода и осуществляет по линиям 36 ввод кода, определяющего положение клавиши в строке. Дешифоатор 50 осуществляет преобразование двоично-кодированного адреса в позиционный код, с помощью которого осуществляется выбор элемента индикации узла или активизируется позиция в клавиатуре 48.Блок 2 через блок 8, шину 13 адреса, шину 12 данных и шину 14 управления имеет воэможность осуществлять обмен данными и управляющими словами с блоками 3, 4 и 5, посредством которых выполняет их начальную загрузку.Оператор устройства, используя блок 1, записывает во внутреннюю память блока 2информацию о необходимых режимах работы блоков 5, 3 и 4, а также команды, определяющие алгоритм работы устройства вразличных режимах проверки абонентоввычислительной сети,Программа ручной настройки может одновременно сканировать клавиатуру 48 ипереходить на прием с того канала, которыйраньше начнет выдавать команды,Процедуры работы с оперативной памятью блока 15 осуществляются следующим образом,Блок 15 оперативной памяти работает водном из двух режимов. В первом режимеон используется для хранения данных, накапливаемых в процессе проверки (режим"память данных"), во втором - для храненияпрограмм работы блока 2 (режим "памятьпрограмм" ).Для задания режима блока 15 оперативной памяти используются два разряда регистра 18, подключенных к линиям 19.3 и 19.1(далее называемые разрядами 19,3 и 19,1соответственно).В режиме "память данных" блок 2 устанавливает разряды 19.3 и 19.1 регистра 18 всостояние "01". Единичный сигнал по линии19.1 переключает блок 17 на передачу информации с группы выходов 20 регистра 18режимов и состояния и линии 24,2 на группустарших адресных входов (адрес банка) иуправляющий вход разрешения выдачи блока 15,На группу младших адресных входовблока 15 поступают сигналы с линии 13.1 -13.8 шины 13 адреса. Единичный сигнал полинии 19.1 поступает на вход элементаИЛИ-НЕ 64 блока 16 и разрешает прохождение сигнала с линии 38 через элементИЛИ 62 на выход 14.4 блока 16, чем обеспечивается выборка в качестве памяти программ блока 6 постоянной памяти,Единичный сигнал по линии 19,1 поступаетна вход элемента НЕ 65 и разрешает прохождение через элемент ИЛИ-НЕ 63 сигнала с линии 19,3. Сигнал логического нуля с. линии 19,3 поступает на вход элементаИЛИ - НЕ 63 и запрещает прохождение сигналов с линии 40 и 39 через элементы ИЛИ55 и 58 на выходы 14.2 и 14.1 блока 16,обеспечивая отключение от шин 12 блоков4, 3 и 5 на время выполнения операций сблоком 15. Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 63 поступает на вход элемента НЕ 66 и разрешает прохождениесигналов с линии 40 и 39 через элементыИЛИ 57 и 56 на выходы 23 и 24,2 блока 16,обеспечивая прохождение сигналов записии чтения на блок 15.40 45 Если блок 2 записываетлогическуюеди 50 5 10 15 20 25 30 35 Таким образом, блок 2 через шину 11 данных посредством блошка 16, регистра 18 и блока 17 имеет воэможность осуществлять обмен данными с блоком 15.Адресация блока 15 в режиме "память данных" осуществляется через младшие разряды шины 13 адреса и разряды 29 регистра 18, Например, при трех разрядах 20 и восьми разрядах 13,1-13.8 блок 15 может быть разделен на 8 банков памяти по 256 байт в каждом, причем выбор банка осуществляется через три разряда регистра 18,В режиме "память программ" блок 2 записывает в разряды 19,3 и 19.1 регистра 18 код "ОО". Сигнал в линии 19 1 переключает блок 17 в режим передачи сигналов с линии 13.9 - 13.11 шины 12 и линии 24,1 на старшие адресные входы и управляющий вход блока 15, а также разрешает прохождение сигнала с линии 13.12 (старший адресный разряд шины адреса 13) через элемент ИЛИ - НЕ 64.В случае, если сигнал по линии 13.12 принимает значение логического нуля, элементы НЕ 67 и ИЛИ - НЕ 64 разрешают прохождение сигнала из линии 38 через элемент ИЛИ 62 на выход 14.4 блока 16, а элементы НЕ 67 и ИЛИ 59 запрещают прохождение сигнала в линии 38 на линию 24.1, В случае, если сигнал на линии 13.12 принимает значение логической единицы, элементы НЕ 67 и ИЛИ - КЕ 64 запрещают прохождение сигнала из линии 38 через элемент ИЛИ 62 на выход 14.4, а элементы НЕ 67 и ИЛИ 59 разрешают его прохождение на выход 24.1 блока 16,Сигнал логического нуля с линии 19.1 разрешает прохождение сигналов с линий 40 и 39 через элементы ИЛИ 55 и 58 на линии 14,2 и 14.1 и запрещает прохождение сигналов с линий 40 и 39 через элементы ИЛИ 57 и 56 на выходы 23 и 24.2 блока 16, чем обеспечивается отключение от шины 11 данных блока 15 на время выполнения операций с блоками 4, 3 и 5. ницу в разряд 19.3 регистра 18, то блок 15отключается от всех шин и не участвует вдальнейшей работе устройства.Устройство в режиме контроля работает следующим образом. В режиме автономной моноканальной проверки (фиг. 8 а, 9) устройство 69 подключается к абоненту 70 по од-, ному из каналов 25 - 27,В этом режиме блок 2 через блок 8 коммутации данных и шину 12 передает необходимые команды из своей внутренней памяти в многоканальный блок 4, блок 3 или блок 5, сопровождая выдачу команд на шины 11 и 12 установкой соответствующей информации на шине 13 адреса и шине 14управления, После установки режимов работы блоков 5, 4, 3 блок 2 осуществляет выполнение алгоритма, хранящегося, например, в памяти блока 6. В частности, блок 2 считывает информацию от абонента 70 через один из выбранных каналов обмена, выдает эту информацию на узле 49 оператору для визуального наблюдения, считывает данные, вводимые оператором с клавиатуры 48, и передает их в канал обмена абоненту 70.В режиме автономной многоканальной проверки (фиг. 8 б, 9) устройство 69 подключается к узлу вычислительной сети (многоканальному абоненту 71) для проверки его работоспособности в различных режимах. Для этого могут использоваться шины(каналы) 25 - 27. Отличие данного режима от предыдущего состоит в том, что блок 2осуществляет обмен с узлом сети или многоканальным абонентом 71 одновременно по нескольким каналам обмена, причем в том сочетании, которое необходимо для осуществления более полной проверки. Анализируя информацию, проходящую черезабонент 71, устройство делает вывод о состоянии абонента 71.В режиме прослушивания рабочей конфигурации (фиг. 8 в и 10) устройство 69 подключается к каналу(каналам), связывающим абоненты, например узел 71 с абонентом 70, параллельно. Блок 2 передает блокам 4 и 5 команды, настраивающие их для работы в режиме ввода информации на шину 12 данных, Затем в соответствии с программой блок 2 осуществляет передачу данных из соответствующего канала 25 или 27 через блоки 4 и 5, шину 12, блок 8 коммутации шин, шину 11 и шину 36 в узел 49 индикациидля визуального наблюденияВ режиме трансляции и управления рабочей конфигурацией (фиг, 8, 11) устройство 69 включается в разрыв канала ( каналов), связывающего узел 71 и абонент 70.Блок 2 для определения режимов передает команды блокам 5 и 4, 3, а затем переходит к выполнению программы работы, в соответствии с которым может осуществлять прием данных с одного канала (например, 25) и передачу их в другой канал (например, 26) (трансляция данных). В про- цессе трансляции блок 2 может в соответствии с алгоритмом осуществлять выдачу транслируемых данных на узел 49 индикации для визуального контроля; осуществлять выдачу транслируемых данных в другие каналы для передачи другому устройству(ответвление данных); осуществлять модификацию транслируемого сообщения путемвключения необходимых данных и команд с40 50 510152030 35 клавиатуры 49 и передачу их в канал, связанный с узлом 71 или абонентом 70, для управления рабочей конфигурацией,Формула изобретения Устройство для диагностики абонентов вычислительной сети, содержащее блок задания режимов и индикации, выходом соединенный с входами сброса блокауправления и блока регистров параллельного обмена, первой группой информационных входов-выходов подключенного кпервой группе информационных входов-выходов блока усилителей параллельных каналов связи, вторая группа информационных входов-выходов которого является первой группой информационных входов-выходов параллельного обмена устройства для подключения к группам входов и выходов контролируемого абонента, блок постоянной памяти, регистр режимов и состояния, буферный регистр, синхронизирующий входкоторого подключен к первому выходу блока управления, блок оперативной памяти, группа информационных входов - выходовкоторого соединена через первую шину данных с первой группой информационных входов - выходов блока управления и группойвыходов блока постоянной памяти, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и сокращения времени контроля, в устройство введены блок дешифрации управляющих сигналов, блок коммутации данных, блок коммутации адреса, многоканальный блок обратимого преобразования параллельного кода в последовательный, блок усилителей последовательных каналов связи и блок выработки тактовых импульсов, причем вторая группа информационных входов-выходов и первая группа выходов блока управления соединены соответственно с группой информационных входов-выходов и группой стробирующих входов блока задания режимов и индикации, группа информационных входов буферного регистра и первая группа информационных входов - выходов блока коммутации данных соединены через первую шину данных устройства с группой информационных входов-выходов блока оперативной памяти, вторые группы информационных входов-выходов блока коммутации данных и блока регистров параллельного обмена соединены через вторую шину данных с первой группой информационных входов - выходов многоканального блока обратимого преобразования параллельного кода в последовательный и группой информационных входов - выходов блока выработки тактовых импульсов, группы адресных вхо 1679488 125 10 15 20 25 30 35 40 дов многоканального блока обратимого преобразования параллельного кода в последовательный, блока выработки тактовых импульсов, блока регистров параллельного обмена, блока постоянной памяти соединены через шину адреса с второй группой выходов блока управления и группой выходов буферного регистра, первая группа информационных входов - выходов блока усилителей последовательных каналов связи является группой информационных входов - выходов последовательного кода устройства для подключения к информационным входам и выходам последовательного. кода контролируемого абонента, группа выходов и вторая группа информационных входов- выходов блока усилителей последовательных каналов связи соединены соответственно с группой синхронизирующих входов блока выработки тактовых импульсов и второй группой информационных входов-выходов многоканального блока обратимого преобразования параллельного кода в последовательный, группа тактовых входов и вход сброса которого подключены соответственно к группе тактовых выходов блока выработки тактовых импульсов и выходу блока задания режимов и индикации, а синхронизирудщий вход - с вторым выходом блока управления и первым тактовым входом блока выработки тактовых импульсов, третья группа информационных входов - выходов блока регистров параллельного обмена является второй группой информационных входов-выходов параллельного обмена устройства для подключения к группе управляющих входов и выходов контролируемого абонента, первая группа выходов блока дешифрации управляющих сигналов подключена черезшину управления устройства к группам управляющих входов записи/чтения многоканального блока обратимого преобразования параллельного кода в последовательный,блока регистров параллельного обмена и блока выработки тактовых импульсов, управляющему входу блока коммутации данных и синхронизирующему входу блока постоянной памяти, первая и вторая группы информационных входов блока дешифрации управляющих сигналов соединены соответственно с третьей и второй группами выходов блока управления и группой выходов буферного регистра, третий выход блока управления соединен с синхронизирующим входом регистра режимов и состояния, группа информационных входов которого подключена к второй группе выходов блока управления, первая и вторая группы информационных входов блока коммутации адреса соединены соответственно с второй группой выходов блока управления и первой группой выходов регистра режимов и состояния, а группа выходов - с первой группой адресных входов и входом разрешения блока оперативной памяти, вторая группа адресных входов которого подключена к группе выходов буферного регистра, вход управления записью/чтением и вход обращения блока оперативной памяти подключены соответственно к первым выходам блока дешифрации управляющих сигналов и регистра режимов и состояния, группа информационных входов - выходов которого является группой входов - выходов задания режима работы устройства для подключения к группе входов - выходов задания режима контролируемого абонента, а вторая группа выходов - соединена с управляющим входом блока коммутации адреса и третьей группой информационных входов блока дешифрации управляющих сигналов, . вторым итретьим выходами подключенного соответственно к первой и второй группам информационных входов блока коммутации адреса, а информационным входом - к первому входу регистра режимов и индикации.