Устройство для контроля информации в многоканальной локальной вычислительной сети

(191011 РЕСПУБЛИК 114 С 06 Р 1/00 ОЛЯ ИНФО КАЛЬ НОЙ(56)В 11В 2П кл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТ 4262295/24-2416.06.8723.12,88, Бюл. В 47Институт электроники и вой техники АН ЛатвССРВ.О.Васюкевич, В.О.Плокс,уляков и С.А.Гладышев681.325 (088;8)Авторское свидетельство СССР5351, кл. С 06 Р 11/00, 1983есйтоп 1 с Юез 18 п, 1985, ч.33,р.173-180.атент США В 4393498,С 06.Р 11/00, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТР РаИАЦИИ В ИНОГОКАНАЛЬНОЙ ЛОВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование в локальных вычислительных сетяхс покадровой передачей информацииманчестерским кодом позволяет повысить достоверность контроля информации. Устройство содержит блок 1 декодирования, ротор 2 сдвига, буферный регистр 3, блок 4 памяти и блок5 сравнения. Благодаря введению блоков 6, 7 сравнения, блоков 8, 9 формирования щпульсов, блока 10 контроля и блока 1 1 подсчета слов в кадреобеспечивается контроль длины кадраи анализ служебной информации, подаИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в локальных вычислительныхсетях,5Цель изобретения - повьппение достоверности контроля информации.На фиг. 1 показана блок-схема устройства для контроля информации; нафиг, 2 - первый блок формирования импульсов; на фиг. 3 - блок контроля;иа Фиг. 4 - второй блок формированияимпульсов; на фиг, 5 - блок подсчетаслов в кадре; на Фиг. 6 и 7 - второйи третий блоки сравнения соответственно; на фиг. 8 - диаграмма, поясняющая преобразование самосинхронизирующего манчестерского кода в двоичныйкод (без возврата к нулю); на фиг, 9и 10 - временные диаграммы сигналов 20в первом и втором Формирователях импульсов.Устройство для контроля информации содержит (Фиг 1) блок 1 декодирования, регистр 2 сдвига, буферный 25регистр 3, блок 4 памяти, первый -третий блоки 5-7 сравнения, первыйи второй блоки 8 и 9 Формированияимпульсов, блок 10 контроля и блок11 подсчета слов в кадре. На фиг. 1 30обозначены информационный вход 12,вход 13 управления считыванием, информационные выходы 14, первые, вторые, третьи и четвертый контрольныеЬыходы 15"18,35Первый блок 8 формирования импульсов может быть выполнен (Фиг.2) наэлементе И 19 и первом и втором Этриггерах 20 и 21. На Фиг. 2 обозначены первый, вторые и третий входы 4022-24, первый и второй выходы 25 и 26.Блок 10 контроля можег .быть выполнен (Фиг.З) на делителе 27 частоты на восемь, первом формирователе28 импульсов, счетчике 29, элементе 4530 сравнения, втором Формирователе31 импульсов, регистре 32 и элементе ИЛИ 33. На фиг. 3 обозначены тактовый вход 34, управляющий вход 35,информационные входы 36.50Второй блок 9 Формирования импульсов может быть выполнен (Фиг.4) накольцевом счетчике Джонсона 37, персвом и втором элементах И 38 и 39;первом в пят формирователях 40-44импульсов, первом и втором элементахИЛИ 45 и 46, На Фиг. 4 обозначеныразрешающий вход 47, счетный вход48, йервые и второй выходы 49 и 50. Блок 11 подсчета слов в кадре может быть выполнен на первом и втором счетчиках 51 и 52 и дешифраторе 53, На фиг. 5 обозначены разрешающий и счетный входы 54 и 55 и первые " третьи выходы 56-58.Второй блок 6 сравнения может быть выполнен (Фиг.6) на регистрах 59, элементах 60 сравнения и источнике 61 кодов. На фиг. 6 обозначены информационные и адресные входы 62 и 63,Третий блок 7 сравнения может быть выполнен (Фиг,7) на первом и втором регистрах 64 и 65 и элементе 66 сравнения, На фиг, 7 обозначены информационные, адресные и управляющие входы 67-69.Блок 1 декодирования обеспечивает преобразование входного манчестерского кода (фиг,8 а) в последовательность тактовых импульсов (Фиг.8 б) и двоичный код (фиг.8 в) благодаря тому, что в манчестерском коде в середине каждого бита имеется смена логичес-, кого уровня (стрелки на фиг.8 а).В регистре 2 первыми выходами являются выходы всех разрядов, вторые выходы - выходы нескольких последних разрядов, число которых определяется форматом кадра.В многоканальной локальной вычислительной сети информация передается в виде посылок, называемых кадрами. Длина кадра может составлять от нескольких (4-8) до сотен октетов (например, в сетях, организованных в соответствии с принципами сети Е 1 ЬегпеС или использующих протокол 802.3, длина кадра достигает порядка 1500 октетов), каждый из которых представляет определенную последовательность битов, имеющих значения 0 или 1. В частном случае кадр может иметь следующие характеристики,В начале любого кадра передается 8 октетов, представляющих поле преамбулы, во время передачи которой осуществляется настройка приемной станции. В октетах поля преамбулы биты, имеющие значения 1 и О, чередуются, т.е. каждый октет включает последовательность вида 10101010. За полем преамбулы следует поле ограничителя начала кадра (ОНК), состоящее из одного октета, в котором первые шесть битов чередуются, как в преамбуле (101010), а последние два имеют значения 11. При анализе66224 з 144собственно кадра выделяются служебные поля и контролируемые октеты,приведенные в таблице,Служебное поле Номераоктетов Контролируемый К-вооктетов октет АСН (адресастанции назначения) 1-6 АСИ (адресастанции источника) 6 7-12 7 фактическойдлины информационногополя кадра 2 1314 13 и 14 АСТДН (адресасервисной точки доступа назначения) АСТДИ (адресасервисной точки доступа источника) первого выхода блока 10 контроля на вход 24 блока 8 подается сигнал запрета до тех пор, пока не будут при няты все октеты преамбулы, Сигнал РазРешения поступает с первого выхода блока 10 контроля на первый вход блока 8 после того, как по тактовым входам этих блоков поступит 64 тактовых импульса. При прохождении ок тета поля ОНК через регистр 2 сдвигаи появлении последних смежных битов 11 этого октета в 7-м и 8-м разрядах, регистра 3 они с вторых выходов последнего поступают на вторые входы 4 блоха 8. В результате на первом вы-.ходе этого блока появляется сигнал разрешения записи в буферный регистр .3 и блок 5 и разрешения работы блока 9. С этого момена блок 9 начинает 60 формировать импульсы записи октетовпри поступлении которых с его второ"го выхода на вход записи буферного регистра 3 в последний начинается запись октетов принимаемых данных с выхода регистра 2 сдвига. На первых выходах блока 9 формируется серия импульсов, при поступлении кото рых на адресные входы блока 4 памя-, ти осуществляется запись в этот блок 16 1 16 1 17 Управления Устройство для контроля информации работает следующим образом.При поступлении кадра на вход 12устройства информации преобразуетсяиз самосинхронизирующегося манчестерского кода в двоичный код такимобразом, что с выхода Р блока 1 поступают данные, а с выхода С - импульсы синхронизации (тактовые импульсы).Данные с блока 1. поступают на входвосьмиразрядного регистра 2 сдвига,в котором принимаемая информациясдвигается при поступлении каждогоочерддного тактового импульсе.Во время приема преамбулы на первом выходе блока 8 отсутствует сигнал, что запрещает прием данных вбуферный регистр 3 и блок 5, а такжеработу блока 9 и блока 11 подсчетаслов в кадре,Каждый принимаемый октет поля преамбулы поступает с первых выходов ре 5 10 20 25 30 гистра 2 сдвига только на входы блока 10 контроля, в котором определяется целое число принятых октетов исодержимое каядого октета (правильность чередования битов 1 и О) ификсируются октеты, в которых нарушен порядок чередования битов поляпреамбулы. Таким образом, выявляютсяискажения в преамбуле, когда в любомпринятом октете имеет место последовательность из трех одинаковых битов(000 или 111), Особенно опасным искажением информации является последовательность 111, так как в этомслучае при появлении в 7-м и 8-м разрядах регистра 2 сдвига двух смежныхложных единиц они могут быть восприняты как два последних смежных бита11 октета поля ОНК. Это может привести к появлению сигнала разрешениязаписи на первом выходе блока 8, врезультате чего может начаться запись кадра в буферный регистр 3 после приема только части преамбулы, ив конечном итоге приведет к искажению принятой информации и иеправильньва результатам контроля. Для исключения срабатывания блока 8 от двухложных смежных единиц в преамбуле с144 всего .принимаемого кадра, поступающего октетами с выходов буферногорегистра 3. Записанный в блоке 4памяти кадр может быть считан подачей на вход 13 внешнего управляющегосигнала на выходы 14.Одновременно с записью информации в буферный регистр 3 с выходовблока 1 она поступает в блок 5, вкотором осуществляется контроль принимаемых данных путем сравнения сданными поля контрольной последовательности кадра (КПК), передаваемымив конце каждого кадра. Выход блока 15 используется для индикации состояния принятого кадра,Одновременно с записью принятогокадра в блок 4 памяти осуществляетсяанализ его служебных полей в блоке6 и контроль длины кадра в блоке 7.При этом в блоке б запоминаются ианализируются определенные октетыслужебных полей (или ключевые битыоктета, несущие информациюо назначениикадра, адресе, длине кадра и т. п.).В частности, в соответствии с таблицей в блоке б анализируются октетыВФ 1 (после АСН), 7 (поле АСИ), 15(поле управления). Выделение октетовслужебных полей кадра и их запоминание для дальнейшего анализа в блокеб осуществляется с помощью блока 11.При поступлении на вход 54 этогоблока сигнала разрешения с выходаблока 8 и импульсов счета на вход55 с выхода блока 9 на выходах блока11 формируются импульсы, соответствующие номерам тех октетов служебныхполей, которые принимаются и фиксируются в блоке 6,Например, чтобы запомнить в блокеб октет й 17 поля управления (илиключевой бит октета ). из блока 11при поступлении в блок б 17-го октета подается на вход последнего импульс записи этого октета. Крометого, в блоке 11 подсчитывается какобщее число принятых октетов послеполя ОНК, так и количество октетовинформационного поля кадра, Полученное значение принятых октетов с третьих выходов блока 11 подается науправляющие входы блока 7, а с вторых выходов блока 11 - на адресныевходы блока 7 подаются сформированные импульсы записи с помощью которых фиксируются соответственно посту 6622 6пающие с выхода буферного регистра 3октеты УУ 13 и 14,Затем ожидаемое число октетов 6,5закодированное в двоичном коде в октетах УУ 13 и 14, сравнивается в блоке 7 с действительным их количеством,подсчитанным в блоке 11 и поступившим на адресные входы блока 7,Результаты анализа и контроля вблоках 6 и 7 могут быть отображенына индикаторах, подключенным к выходам 17 н 18 этих блоков, или введеныв любое внешнее устройство для послеБ дующей обработки,Рассмотрим особенности работы отдельных блоков устройства,Первый блок 8 формирования импульсов работает следующим образом, Вовремя прохождения октетов преамбулычерез приемный регистр 2 сдвига иблок 10 контроля на прямом выходетриггера 21 отсутствует сигнал разрешения записи данных в буферный ре 25 гистр 3 и блок 5, а также разрешенияработы второго блока 9 формированияимпульсов и блока 11 подсчета словв кадре, так как на третьем входе 24(входе элемента И 19) отсутствуетЗ 0 сигнал разрешения с выхода блока 10контроля, Такой сигнал (фиг.9 б) поступает на третий вход 24 после того,как в блоке 8 будет осуществлен контроль всех восьми.октетов преамбулы,т,е. после 64 тактовых импульсов35(фиг.9 а). При прохождении через регистр 2 сдвига октета поля ОНК надругие входы 23 элемента И 19 посту, пают последние смежные биты 11 этого40октета с выходов 7-го и 8-го разрядов регистра 2 сдвига (фиг.9 в,г),элемент И 19 открывается (фиг.9 д),Переключение триггеров 20 и 21 приэтом происходит последовательно оточередных тактовых импульсов (Фиг.9 ез), т.е. осуществляется задержка иадва такта с тем, чтобы обе единицыоктета поля ОНК вьппли из регистра 2сдвига. В результате переключенияЬОтриггера 21 на его прямом выходе будет сигнал разрешения работы блоков3, 5, 9 и 11, а на инверсном выходе -сигнал запрета работы блока 10 контроля.В блоке 10 контроля (фиг.3) приприеме преамбулы с выходов регистра2 сдвига каждый октет поступает навходы элемента 30 сравнения, Одновременно тактовые импульсы с выхода9 Формирования импульсов на вход 55 и соответствующие количеству принимаемых октетов, фиксируются в счетчике 51. Данные с первых пяти разрядов счетчика 51 поступают на входы дешифратора 53, на выходах когорого в,цесятичном виде выделяются импульсные сигналы, соответствующие номерам принятых октетов с 1 по 31. Из них в блок 6 подаются импульсы со следующих выходов дешифратора: УУ 1 (первый октет поля АСН), 7 (первый октет поля АСИ), 15 (поле АСТДН), 16 (поле АСТДИ) и 17 (поле управления), при этом данная группа выходов соединена с первыми выходами блока 11,выходов ВВ 13 и 14 дешифратора 53 в блок 7 подаются импульсы, по которым в блоке 7 записываются соответствующие октеты, поступающие из буферного регистра 3: данные выходы дешифратора соединены с выходом 57 блока 11. Сигнал с 17-го выхода дешифратора 53 разрешает работу счетчика 52 (так как с 18-го октета начинается информационное поле кадра), который начинает подсчет октетов информационного поля принимаемого кадра. Таким образом, в счетчике 52, выходы которого соединены с выходом 58 блока 11, по окончании прохождения кадра будет отражено действительное число октетов информационного поля принятого кадра.В блоке 6 на входы регистров 59 (Фиг.6) поступают октеты с выходов буферного регистра 3. В регистрах 59 последовательно запоминаются октеты, номера которых выделены дешифратом 53 блока 11. В элементах 60 сравнения сравниваются содержание октетов, зафиксированных регистрами 59, с требуемыми значениями. Результат анализа октетов с выходов 17 может отражаться на индикаторах либо запоминаться и подвергаться дальнейшему анализу.В блоке 7 (фиг.7) на входы 67 приходят октеты принимаемого кадра, на входы 68 которого поступают импульсы записи 13-го и 14-го октетов с вторых выходов 57 блока 11. В элементе 66 сравнения состояния регистров 64 и 65 сравниваются с действительно принятым числом октетов информационного поля, подсчитанным в счетчике 52 октетов, код которого поступает на третьи входы 69, Результат сравнения на 7 1446622 блока 1 поступают на вход делителя 27 частоты, на второй вход которого подан разрешающий сигнал от блока 8На выходе делителя 27 по каждому восьмому тактовому импульсу вырабатывается сигнал с перепадом 0-1, поступающий на вход формирователя 28 импульсов. По фронту этого перепада на выходе формирователя 28 формиру ется отрицательный импульс, по переднему фронту которого через элемент ИЛИ 33 сбрасывается делитель 27 частоты, стробируется элемент 30 сравнения, срабатывает счетчик 29, 15 При правильном чередовании битов в октете на выходе элемента 30 сравнения формируется импульс, поступающий на вход формирователя 31. Последний срабатывает и положительный импульс. 20 с его выхода подается в регистр 32, в который и записывается "1" по заднему Фронту импульса с выхода формирователя 28 импульсов. При нарушении чередования битов в октете на выходе 25 элемента 30 сравнения отсутствует импульс. Соответственно не срабатывает формир ватель 31 и в регистре 32 записывается "0". Таким образом, октетам с правильным чередованием 30 битов в регистре 32 соответствуют состояния "1", а правильному октету поля ОНК - "0" (так как в конце этого октета два последних смежных бита должны иметь состояния 11. Одновременно в счетчике 29. подсчитывается количество принятых октетов преамбулы (по каждому восьмому синхроимпульсу) и после фиксации всех октетов на его выходе появляется сиг нал, снимающий запрет работы блока 8, После прохождения октета поля ОНК из блока 8 (фиг.9 з) на вход элемента ИЛИ 33 проходит сигнал запрета работы делителя 27 частоты. Таким обра зом, в счетчике 29 будут зафиксированы результаты счета принятых октетов преамбулы, а в регистре 32 - состояние соответствующих октетов. Для визуального контроля этих результатов к выходам счетчика 29 и регистра 32 могут быть подключены соответствующие индикаторы.Блок 11 подсчета слов в кадре (фиг. 5) начинает работать после прихода его на вход 54 сигнала разрешения с прямого выхода триггера 21 блока 8. С этого момента счетные импульсы, приходящие с выхода блока.9 144662 выходе 18 может быть использован для индикации результатов сравнения.Работа блока 9 Формирования импульсов (фиг4) начинается после прихода на его вход 47 разрешающего сигнала из блока 8 (фиг.9 ж). Этот сигнал подается на вход разрешения кольцевого счетчика Джонсона 37 с коэффициентом счета 16. В результате этого на выходах элементов И 38 и 39 импульсы оказываются сдвинуты относительно друг друга на восемь тактов (фиг.10 а,б). На выходе элемента ИЛИ 45 образуется последовательность импульсов, кратных восьми, число которых соответствует числу октетов, следующих после поля ОНК и записанных в буферный регистр 3, На фиг, 10 и показаны эти импульсы, которые являют ся импульсами записи для буферного регистра 3 и счетным для блока 11, Импульсы на выходах формирователей, которые Формируются от задних фронтов импульсов с элементов И 38 и 39, 25 подаются с выходов 49 блока 9 на входы блока 4 памяти. На фиг. 10 г,е показаны формированнь 1 е импульсы "Коммутация данных", а на Фиг. 10 в,з - соответственно "Запись нечетного бай та" и "Запись четного байта". На фиг, 10 д,ж показаны импульсы "Коммутация адреса" и "Сдвиг адреса". Данный набор импульсов на выходах 49 позволяет организовать 16-тиразрядный Формат слов в блоке 4 памяти из восьмиразрядных, поступающих в блок 4 памяти с выходов буферного регистра 3.Таким образом, устройство обеспе- дО чивает более полный контроль принимаемой информаций.Формула изобретенияУстройство для контроля информации в многоканальной локальной вычислительной сети, содержащее блок декодирования, вход которого является информационным входом устройства, инФормационный и тактовый выходы блока 50 декодирования подключены к одноименным входам регистра сдвига, первые выходы которого соединены с информационными входами буферного регистра, выходы которого подкюпочены к инфор- у мационным входам блока. прияти, выходы которого являются информационными 0выходами устройства, первый блок сравнения, выход которого является первым контрольным входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения достоверности контроля информации, в устройство введены блок контроля, второй и третин блоки сравнения, блок подсчета слов в кадре, первый и второй блоки формирования импульсов, первый вход первого блока формирования импульсов объединен с тактовым входом первого блока сравнения и блока контроля и счетным входом второго блока формирования импульсов и подключен к тактовому выходу блока декодирования, вторые выходы регистра сдвига соединены с вторыми входами первого блока формирования импульсов, первый выход которого подключен к разрешающим входам буферного регистра второго блока формирования импульсов, блока подсчета слов в кадре и первого блока сравнения, информационный вход которого подключен к информационному выходу блока декодирования, информационные входы блока контроля подключены к первым выходам регистра сдвига, первый выход блока контроля соединен с третьим входом первого блока Формированияимпульсов, второй выход которого подключен к управляющему входу блока контроля, вторые выходы которого являются вторыми контрольными выходами устройства, первые выходы второго блока формирования импульсов соединены с адресными входами блока памяти, второй выход второго блока формирования импульсов подкдочен к запрещающему входу буферного регистра и счетному входу блока подсчета слов в кадре, первые и вторые выходы которого соединены с адресными входами второго и третьего блоков сравнения, информационные входы которых объединены и подключены к выходам буферного регистра, третьи выходы блока подсчета слов в кадре соединены с управляющими входами третьего блока сравнения, разрешающий вход блока памяти является входом управления считыванием устройства, выходы второго и третьего блоков сравнения являются соответственно третьим и четвертым контрольными выходами устройства.8/53 Тирам 704 Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ИНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ское предприятие, г. Уагород, ул. Проектная, 4