Устройство для сопряжения абонентской станции с линией связи локальной сети

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 987 А(5 06 Р 13 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛТ 0 РСИ 0/У СИДТСТМ я, сбора и обраль изобретенияшаемых задач за тем управл нформапии. ние класса для с ботки У 30ститут зле асш Р о е можности опр нций в конфл обеспечени тронно ления количества ст вский, .И,Смо Б. Бара олков и ИЯ ЯЗ БОЛОистемам ередат- спредетатор,чик, та то товы нерато язи строении сетейтел мпульсо реобраз е налого а рово ил. ОЪ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Московский инго машиностроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНЕНТСКОЙ СТАНЦИИ С ЛИНИЕЙ СКАЛЬНОЙ СЕТИ(57) Изобретение относитсяпередачи данных между нескостанциями по общей линии свжет быть использовано при пмоноканальных вычислительны нои ситуации и передачи подключеннои к нему станции сообщения о количестве станций, вошедших в конфликт. Ука занная цель достигается тем, что в устройство, содержащее приемный и пе редаюший блоки, состоящие из интерфейсных приемника и передатчика, канальных приемника и передатчика, детекторов передачи и приема, таймера и блока обработки конфликтной ситуации, вк чающего формирователь сигнала столкновения, введены коммув рой интерфейсный пИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к области передачи данных, к может бытьиспользовано при построении монока 5нлльцых локальных вычислительных сетей с множественным доступом, контролем цесущей и обнаружением столкновений в системах управления, сбораи обработки информации на их основе,Цель изобретения - расширениекласса решаемых задач за счет обеспечения воэможности определения количества станций н конфликной ситуациии передачи подключенной к нему станции сообщения о количестве станций,вошедших в конфликт,На Фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2-5 - Функциональные схемы канального передатчика, 20распределителя импульсов, узла аналого -цифрового преобразования и комму:татора соответственно.Устройство 1 соединено (фиг. 1) собщей линией 2 связи, согласованнойпри помощи резисторов 3, и абонентской станцией 4.Устройство 1 содержит передающийузел 5, приемный узел б и блок 7 обработки конфликта. Передающий узел 5состоит из интерфейсного приемника 8,канального передатчика 9, детектора10 передачи и таймера 11, Приемныйузел 6 содержит канальный приемник 12,первый интерфейсный передатчик 13 и35детектор 14 приема. Блок 7 обработкиконфликта состоит иэ Формирователя.коммутатора 16, второго интерфейсного передатчика 17, узла 18 аналогоцифрового преобразователя, распределителя 19 импульсов и .тактоного генератора 20. На Фиг. 1 обозначены также линии21-38 связей между узлами и внешниесвязи устройства,Канальный передатчик 9 содержит(фиг, 2 ) первый токоограничительныйрезистор 39 задающий ток н общую линию 2 связи при передаче информации,ключ 40, диоды 41-43 развязки элемент НЕ 44, элемент ИЛИ 45, .второйтокоограничительный резистор 46, задающий ток в общую линию 2 связи приизменении количестна станций 4, во 55шедших в конфликт, и ключи 47 и 48.Распределитель 19 импульсон образуют (фиг, 3) триггеры 49-51, элементы НЕ 52-53, счетчик 54, дешифратор 55 и элемент ИЛИ-НЕ 56.Узел 18 аналого-цифрового преобразования включает (Фиг. 4) счетчик 57 цифроаналоговый преобразователь 58, элемент ИЛИ-НЕ 59, компаратор 60 и триггер 61Коммутатор 16 содержит (Фиг. 5) элемент ИЛИ-НЕ 62 и элемент НЕ 63.Устройство 1 работает в режимах передачи информации в общую линию 2 связи, приема информации из обшей линии 2 связи и обработки конфликтной ситуации.При отсутствии передачи в линию 2 и информации в линии 2 на выходах детектора 10, таймера 11, детектора 4, втором и третьем выходах распределителя 19 установлены логические единицы, на дерном и четвертом выходах распределителя 19 установлены логические нули.В режиме Передача" информация от, станции 4 по линии 21 поступает на интерфейснык приемник 8, с выходов которого по линии 22 проходит на вход канального передатчика 9, по линии 23 - на вход детектора О. Детектор 10 определяет наличие информации в ликии 21 и устанавливает на выходе сигнал "Разрешение передачи, который низким уровнем по линии 24 поступает на входы таймера 11, канального пере,датчика 9 и распределителя 19. Это вызывает подключение канального передатчика 9 к общей линии 2 связи, пе-, редачу в нее информации и запуск таймера 11. В случае, если длительность передаваемого информационного пакета превышает максимальную длительность, определенную протоколом обмена, происходит срабатывание таймера 11, на выходе которого устанавливается низким уровнем сигнал "Длинный пакет", который по линии 25 поступает на вход канального передатчика 9 и отключает его от общей линии 2 связи. Снятие сигнала "Разрешение передачи" с линии 24 устанавливает таймер 11 в исходное состояние.В режиме "Прием" информация из общей линии 2 связи поступает на нход канального приемника 12, с выхода которого проходит по линии 26 на входы первого интерфейсного передатчика 13, узла 18 и детектора 14. Детектор 14 определяет наличие информации в общей линии 2 и устанавливает в линииВ3 141698 27 сигнал "Разрешение приема", который низким уровнем поступает на вход первого интерфейсного передатчика 13, что приводит к передаче принятой из общей линии 2 связи информации по линии 28 к станции 4.В режиме "Обработка конфликтной ситуации, т.е. при наличии двух или более одновременных передач в линии 2, детектор 14 устанавливает низким уровнем сигнал Конфликт", который по линии 29 поступает на входы генератора 15 и распределителя 19, что приводит к запуску генератора 15 и 15 передаче выработанного им сигнала "Столкновение" по линии 30 через коммутатор 16 на интерфейсный передатчик 17 и далее по линии 32 на вход "Столкновение" станции 4, Одновременно с 20 этим происходит запуск распределителя 19. Через заданный интервал времени 27,после запуска распределителя 19, равный двойному времени распространения сигнала по линии 2,на его выходе 25 устанавливается высоким уровнем сигнал пПереключение, который по линии 33 поступает на вход коммутатора 16 и подключает к его входу выход уз- . ла 18. В случае, если устройство 1 30 находилось в режиме Передача, т.е. если на выходе детектора 10 в момент определения детектором 14 конфликтной ситуации был установлен сигнал "Разрешение передачи вместе с установкой З на первом выходе распределителя 19 сигнала "Переключение" в линии 33, то на выходе распределителя 19 устанавливается низким уровнем сигнал "Уровень", который по линии 34 посту в 40 пает на вход канального передатчика 9, что вызывает появление на его выходе уровня постоянного тока 1 и закачивание его в линию 2 связи. Этот уровень выбирается из условия45Е22 Игде Е - максимальное входное напряжение, допускаемое канальнымприемником 12;502 - волновое сопротивление общейлинии 2 связи;Ы - общее количестов станций 4сети.Через интервал времени 4 Г после запуска распределителя 19 на его третьем выходе устанавливается низким уровнем сигнал "Измерение , который по.-линии 35 поступает на вход узла 18Iи ззтускает его чтт ньгзьтв нет появление нг выходе ",за 18 количества импульсов, равного количеству станций4, вошедших в т;оцфлцкт, и передачуэтих ттмттульсов по линии 36 через,коммутатор 16 и интерфейсный передатчцк17 на вход "Столкновение станции 4.Через интервал времени 6 7 после запуска распределитель 19 снимает с.тре 1 ьего выхода сигнал "Измерение",с второго входа сигнал "Уровень" (ес -ли он был установлен) и вырабатываетна четвертом выходе высокий уровеньсигнала "Сброс", который по линии 37поступает на узел 18.и устанавливаетего в исходное состояние, Одновременно с этим распределитель 19 сбрасывается, т.е, устанавливает на первоми четвертом выходах логические нулии на третьем выходе логическую единицу.Режим "Обработка конфликтной ситуации легко представить в виде следующей последовательности:1 - определение конфликтной ситуации и посылка станции 4 сообщения об этом длительностью 2 т;2 - установка уровня постоянноготока в общую линию 2 связЙ,если устройство 1 находилосьв режиме передача, выдерживание паузы длительностью 2межцу сообщением станции 4 оконфликтной ситуации и непосредственно о количестве станций в конфликтной ситуации;3 - измерение суммарного уровнятока в общей линии 2 связи,передача станции 4 сообщенияо количестве станций, вошедших в конфликт;4 - автоматическая установка в исходное состояние,Канальный передатчик 9 (фиг. 2)работает следующим образом.В режиме "Передача" на линии 22информация, на линии 24 - низкий уровень (сигнал "Разрешение передачи" ),на линиях 25 и 34 - высокий уровень,т.е, ключи 47 и 48 выключены, информация через элемент ИЛИ 45 поступаетна управляющий вход ключа 40 и вызывает передачу тока от источника -Ечерез резистор 39, диоды 41-43 и общую линию 2 связи. В случае установки низкого уровня на лицин 25 (сигнал "Длинный пакет") срабатывает ключ48 и замыкает выход ключа 40 на ли 1416987нию 2, т,е. отключает канальный передатчик 9 от общей линии 2 связи, Вслучае установки низкого уровня налинии 34 (сигнал "Уровень" ) элементИЛИ 45 блокируется, т.е. на его выходе устанавливается сигнал высокогоуровня, что вызывает закрытие ключа40 и открытие ключа 47, В общую линию2 связи от источника -Е через резистор 46, диоды 41-43 передается уровень постоянного тока, необходимыйдля измерения количества станций 4,вошедших в конфликт,Распределитель 19 (Фиг, 3) работает следующим образом.В исходном состоянии на линиях 29(сигнал "Конфликт" ), 24 (" Разрешениепередачи"), 34 (" Уровень" ), 35 ("Измерениеп) установлен высокий уровень,на линии 37 (" Сброс" ) - низкий уровень, по линии 38 с выхода тактовогогенератора 20 на вход элемента ИЛИ-НЕ56 поступают тактирующие импульсы(частота следования выбирается в пределах 10-20 ИГц), на инверсном выходе триггера 49 установлен высокийуровень, на выходах счетчика 54низкий уровень, на прямом выходетриггеоа 50 - низкий уровень.Разрядность счетчика 54 выбирается из условий; частота переключения1предпоследнего разряда Г; периодтактового генератора 20 Т 4 - гдеЯ ФИ - количество станций 4 в сети. Вслучае, когда устройство 1 не передает информацию в общую линию 2 связи,т.е. в случае отсутствия сигнала"Разрешение передачи" на линии 24 вовремя определения конфликтной ситуации, по линии 29 на счетные входытриггеров 49 и 50 поступает низкимуровнем сигнал "Конфликт", что приводит к установке на инверсном выходетриггера 49 низкого уровня, триггер50 своего состояния не меняет. Установка на инверсном выходе триггера 49низкого уровня приводит к появлениюна выходе элемента ИЛИ-НЕ 56 тактирующих импульсов от тактового генератора 20 и подаче их на счетный входсчетчика 54. Через интервал 2 напредпоследнем разряде счетчика 54 устанавливается высокий уровень, чтопривоцит к изменению состояния дешифратора 55, т.е. установке на второмвыходе дешифратора 55 низкого уровня, 1Уезл 8 аналого-цифрового преобразования (Фиг. 41 работает следующим образом. 1 1 О ЗБ 20 25 ВО ЗБ на первом, третьем, четвертом выходах дешифратора 55 - высокого уровня. Сигнал низкого уровня с второго выхода дешифратора 55 поступает на счетный вход триггера 51, но поскольку в момент запуска распределителя 19 триггер 50 не изменил своего состояния, т.е. уровня на информационном входе триггера 51, то триггер 51 также не меняет своего состояния и не вырабатывает на инверсном выходе (линия 34) сигнала "Уровень". Через интервал 4 после запуска распределителя 19 на выходе предпоследнего разряда счетчика 54 устанавливается низкий уровень, на выходе последнегоразряда счетчика 54 - высокий уровень,что приводит к изменению состояния дешифратора 55, т.е, на первом, втором и четвертом выходах дешифратора 55 устанавливается высокий уровень, на третьем выходе дешифратора 55 (линия 35,сигнал "Измерение" ) - низкий уровень. Через интервал времени 6 С после запуска распределителя 19 на вьгходах предпоследнего и последнего разрядов счетчика 54 устанавливается высокий уровень, что приводит к изменению состояния дешифратора 55; т.е. на первом, втором и третьем выходах дешифратора 55 устанавливается высокий уровень, на четвертом выходе низкий, что приводит к появлению на выходе элемента НЕ 53 высокого уровня (сигнал "Сброс" ), который по линии 37 поступает на входы сброса триггеров 49-. 51 и счетчика 54 и устанавливает распределитель 19 в ис"ходное состояние. В случае запуска распределителя 19,т,е. появления сигнала "Конфликт" на линии 29 при установленном сигнале "Разрешение передачи" на линии 24, вместе с триггером 49 изменяет свое состояние триггер 50 и устанавливает на прямом выходе высокий уровень, который поступает на вход триггера 51, что приводит к срабатыванию триггера 51 через интервал 2 2 послезапуска распределителя 19 и установке на его инверсном выходе сигнала "Уровень" на линии 34. В остальном работа расгпрепелителя аналогична предыдущему случаю.1698 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 7 14В исходном состоянии на линии 35 ("Измерение") установлен высокий уровень, на линии 37 (" Сброс" ) - высокий уровень, на вход элемента ИЛИНЕ 59 поступают тактирующие импульсы по линии 38 с выхода тактового генератора 20, на прямом вьгходе триггера 61 установлен низкий уровень, поступающий на вход элемента ИЛИ-НЕ 59. С распределителя 9 по линии 35 поступает низким уровнем сигнал "Измерение", что вызывает появление на выходе элемента ИЛИ-НЕ 59 тактирующих импульсов с линии 38, поступающих на счетный вход счетчика 57 и вход коммутатора 16, Счетчик 57 начинает подсчитывать количество тактовых импульсов. С выхода счетчика 57 код количества подсчитанных тактовых импульсов поступает на цифроаналоговый преобразователь 58, на выходе которого появляется ступенчатое напряжение, поступающее на неинвертирующий вход компаратора 60. На инвертирующий вход компаратора 60 с выхода канального приемника 12 по линии 26 поступает уровень напряжения, соответствующий суммарному уровню тока в общей линии 2 связи. Шаг квантования по уровню выбирается соответствующим уровню постоянного тока, закачиваемому одним устройством 1 в общую линию 2 связи в конфликтной ситуации, Уровень напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 58 превышает уровень напряжения на выходе канального приемника 12 только после подсчета счетчиком 57 количества уровней постоянного тока, закачанных в общую линию 2 связи всеми устройствами 1, станции 4 которых вошли в конфликт. В этот момент на инвертирующем входе компаратора 60 уровень напряжения оказывается меньше, чем уровень напряжения на неинвертирующем входе компаратора 60, что приводит к установке на инверсном выходе компаратора 60 низкого уровня, который поступает на счетный вход триггера 61. На прямом выходе триггера 61 устанавливается сигнал высокого уровня, который поступает на третий вход элемента ИЛИНЕ 59 и блокирует его. Следовательно, с выхода элемента ИЛИ-НЕ 59 на коммутатор 16 поступает количество импульсов, соответствующее числу станций 4, вошедших в конфликтную ситуацию. Сигнал "Сброс", поступающий по линии 37 высоким уровнем ня входы счетчика 57 и триггера 61. обнуляет их, одновременно с этим снимает с линии 35 сигнал "Измерение", что приводит к блокировке элемента ИЛИ-НЕ 59 по второму входу и отключению компаратора 60, т.е. установке узла 18 в исходное состояние,Коммутатор 16 (фиг. 57 работает следующим образом.Установка низкого уровня по линии 33 на входе элемента НЕ 63 и втором входе элемента ИЛИ-И 62 разрешает прохождение сигналов с выхода генератора 15 по линии 30 через элемент ИЛИ-И 62 на вход интерфейсного передатчика 17 по линии 3. Установка высокого уровня на линии 33 (сигнал "Переключение" ) на входе элемента НЕ 63 и входе элемента ИЛИ-И 62 разрешает прохождение сигналов с выхода узла 18 по линии 36 через вход элемента ИЛИ-И 62 на вход интерфейсного передатчика 17 по линии 31. Формула изобретения Устройство для сопряжения абонентской станции с линией связи локальной сети, содержащее передающий блок, состоящий из канального передатчика, соединенного первым информационным входом с первым выходом интерфейсного приемника, второй выход которого подключен через детектор передачи к второму информационному входу канального передатчика и входутаймера,выхо - дом соединенного с блокирующим входом канального передатчика, приемный блок, состоящий из канального приемника, выходом подключенного к информационным входам первого интерфейсного передатчика и детектора приема, первый выход которого соединен с разрешающим входом первого интерфейсного передатчика, выход которого является выходом устройства для подключения к информационному входу абонентской станции, и блок обработки конфликта, включающий формирователь сигнала столкновения, причем второй выход детектора приема соединен с входом формировате-. ля сигнала столкновения, выход канального передатчика, соединенный с входом канального приемника, является входом-выходом устройства для подключения к линии связи локальной сети, вход интерфейсного приемника является входом устройства для подклю 141 б 987 10чения к информационному выходу абонентской станции, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач устройствав узел обработки конфликта устройствавведены тактовый генератор, распределитель импульсов, узел аналого-цифрового преобразования, коммутатори второй интерфейсный передатчик,причем выход тактового генераторасоединен с тактовыми входами узлааналОго-цифрового преобразования ираспределителя импульсов, первый -четвертый выходы которого подключенысоответственно к адресному входу коммутатора, управляющему входу канального передатчика, разрешающему входуи входу сброса узла аналого-цифровогопреобразования, информационный входи выход которого соединены соответственно с выходом канального приемника и первым информационным входомкоммутатора, вторым информационнымвходом и выходом подключенного соответственно к выходу формирователя сигнала столкновения и входом второгоинтерфейсного передатчика, выход которого является выходом устройства 15 для подключения к входу сигнала столкновения абоненсткой станции.1416987 ирак 70 Заказ 4066/4 митета ССС открытий я наб., д. 113 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Е. Вертлибктор А. Огар Техред,11.Сердккова ИИПИ Государственногс к по делам изобретений н 5, Москва, Ж, Раушск