NO170309B - Spesielle funksjonsrammer i et lokalt omraadenett - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte knyttet til et lokalområdenett som har et flertall av knutepunkter, der lokalområdenettet anvender en tegnpasseringsplan for kommunisering mellom knutepunktene, idet hvert knutepunkt har en grensesnittanordning som opererer uavhengig av en prosessor tilhørende nevnte knutepunkt. Videre vedrører oppfinnelsen et slikt lokalområdenett.

Oppfinnelsen vil kunne anvendes i et fordelt databehandlingssystem som omhandlet i US-patentsøknad nr. 540.061, inngitt 7. oktober 1983 med tittel "Plant Management System", av R. A. Henzel, overdratt til Honeywell Inc.

Der eksisterer mange typer av lokalområdenett (LAN) som er i bruk, eller er under utvikling, eller er igang med å bli standardisert. Generelt eksisterer der i et LAN en buss og et flertall stasjoner (eller knutepunkter) knyttet til bussen. Hver stasjon (eller knutepunkt) knyttet til bussen har den samme status som enhver annen stasjon, dvs. der finnes ikke noe hoved- og slaveforhold mellom stasjonene. Således er ingen trekk ved et LAN kjent å eksistere, hvorved en forutbestemt stasjon kan utspørre en hvilken som helst annen stasjon og dessuten hvor en utspørring/et svar mellom stasjonene medfører en funksjon av typen diagnostikk og gjenvinning.

Control Engineering, bind 31, nr. 7, juli 1984, St. Pontiac, Illinois, US; T. J. Kozlik: "Local area networks in control", sider 76-78, viser et lokalområdenett som anvender en tegnpasseringsplan for kommunisering mellom knutepunkter idet hvert knutepunkt har en grensesnittanordning som opererer uavhengig av en prosessor knyttet til nevnte knutepunkt. Det omtales her kun ønskeligheten av å ha diagnostikk- og vedlikeholdsegenskapene i et lokalområdenett.

Følgelig er det formål med den foreliggende oppfinnelse å muliggjøre kommunisering med et forutbestemt knutepunkt i et lokalområdenett, særlig som svar på en fordring for forutbestemt informasjon, og uavhengig av statusen for en prosessorenhet knyttet til knutepunktet.

Den innledningsvis nevnte fremgangsmåte kjennetegnes ifølge oppfinnelsen ved å diagnostisere et andre knutepunkt fra et første knutepunkt, idet fremgangsmåten som realiseres ved hjelp av det andre knutepunktet består av følgende trinn: a) å vente på å motta en meldingsramme adressert til det andre knutepunktet, b) å bestemme om meldingsrammen er en spesiell funksjonsramme, og dersom meldingsrammen er en spesiell funksjonsramme : c) å sikre at det andre knutepunktet er i en frakoplet modus, d) å dekode kommandofeltet for den spesielle funksjonsrammen, e) å utføre kommandoen som representeres av nevnte kommando-felt, som reaksjon på nevnte dekoding, og

f) å returnere til trinn (a).

Ifølge en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten

omfatter trinn e deltrinnene:

i) å generere en erkjennelsesramme i hvilken et bestemt felt innbefatter data eller statusinformasjon i

henhold til nevnte kommando, og

ii) å køsette nevnte erkjennelsesramme for påfølgende

transmisjon til nevnte første knutepunkt.

Den foreliggende oppfinnelse tillater således at et knutepunkt (eller fjerntliggende knutepunkt) på et lokalområdenett kan diagnostiseres og manipuleres fra et forutbestemt knutepunkt som har et operatorgrensesnitt (eller har et grensesnitt som tillater innmatning/utmatning I/O, eller samvirker med en enhet (dvs. en operator) utenfor det lokale områdenettet). Det forutbestemte knutepunktet (betegnet her som et overvåkerknuteptmkt) som har operatorgrensesnittet kan derfor kontrollere/diagnostisere/motta statusrapporter for et hvilket som helst av de fjerntliggende knutepunkter.

Det innledningsvis nevnte lokalområdenett kjennetegnes, ifølge oppfinnelsen ved at middel for å diagnostisere et første knutepunkt fra et andre knutepunkt, omfattende: første middel i nevnte første knutepunkt for overvåkning hvorvidt en meldingsramme adresseres til det første knutepunktet fra det andre knutepunktet og bestemme om meldingsrammen er en spesiell funksjonsramme, og andre middel i nevnte første knutepunkt som, dersom meldingsrammen bestemmes å være en spesiell funksjonsramme, sikrer at det første knutepunktet er i en frakoplet modus, bestemmer naturen av den spesielle funksjonsrammen og utfører kommandoen som spesifiseres derved, og går tilbake til overvåkningsmodusen for en meldingsramme.

Grensesnittanordningen gir hvert knutepunkt i lokalområdenettet evnen til å kommunisere med et overvåkerknutepunkt, uavhengig av statusen for det tilhørende knutepunkts mikro-prosessor .

Ytterligere utførelsesformer av lokalområdenettet vil fremgå av de vedlagte patentkrav.

Disse og ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse vil fremtre tydeligere i forbindelse med den etterfølgende beskrivelse og vedlagte tegninger, hvor like henvisningstall angir like deler, og hvilke tegninger danner en del av den foreliggende søknad. Fig. 1 viser et systemblokkskjema for et styresystem hvor en anordning til anvendelse med den foreliggende oppfinnelse kan inngå. Fig. 2 viser et blokkskjema over de felles elementer i hver

fysiske modul i anleggets styrenett for systemet.

Fig. 3 illustrerer bølgeformene for rammebegynnelse og

rammesluttgrensetegn.

Fig. 4 viser formatet for en tegnpasseringsramme.

Fig. 5 viser formatet for en informasjonsramme.

Fig. 6 definerer betydningen av forskjellige bitkonfigura-sjoner for et bestemmelsesadressefelt i en ramme. Fig. 7 viser et logisk blokkskjema over hver bussgrensesnittenhet i lokalområdenettet.

Fig. 8 viser formatet over en spesiell funksjonsramme.

Fig. 9 viser formatet over en spesiell funksjonserkjennelsesramme.

Fig. 10A og 10B

omfatter sammen fig. 10 viser et flytskjema over operasjonen av bussgrensesnittenheten.

I fig. 1 er vist et systemblokkskjema over et styresystem 5 eller ganske enkelt et system 5. Organiseringen eller arkitekturen av styresystemet 5 omfatter et anleggsstyrenett (eller enklere: nett) 14, et tegnpasseringsfordelt lokalområdenett (LAN). Fysiske moduler 16 i nettet 14 er av forskjellige spesialiserte funksjonelle typer, slik det vil bli beskrevet nedenfor. Hver fysiske modul 16 er lik eller ekvivalent av de øvrige hva angår rett til tilgang til nettets kommunikasjonsmedium, eller anleggsstyrebussen 18, i den hensikt å sende data til andre moduler 16 i nettet 14. Multilednings-gjennomgangs (Highway gateway) modulen 16-HG tilveiebringer kommunikasjoner og dataomsetningsmuligheter mellom anleggsstyrebussen 18 og datamultiledningen 20 knyttet til et prosess-styredelsystem 22, som er et fordelt digitalt prosess-styre og datafangstdelsystem.

Prosess-styredelsystemet 22 er, i den foretrukne utførelses-form et Honeywell Inc. TDC 2000 prosess-styresystem. En beskrivelse av dette finnes i en Honeywell publikasjon med tittel "Basic Systems TDC 2000 System Summary SY-02-02", datert juni 1981, 12 sider.

Den universelle operatørstasjonsmodulen (US) 16-US i nettet 14 er en arbeidsstasjon for en eller flere anleggsoperatører. Den omfatter en operatørkonsoll som er grensesnittet mellom anleggsoperatøren eller operatørene og prosessen eller prosessene for anlegget som de er ansvarlige for. Hver universelle operatørstasjonsmodul 16-US er forbundet med en anleggsstyrebuss 18, og samtlige kommunikasjoner mellom den universelle operatørstasjonsmodulen 16-US, og en hvilken som helst annen modul 16 i nettet 14 skjer ved hjelp av anleggsstyrebussen 18. Den universelle operatørstasjonsmodulen 16-US har tilgang til data som er på anleggsstyrebussen 18 og ressursene og dataene som er tilgjengelig gjennom, eller fra, en hvilken som helst av de øvrige moduler 16 i nettet 14. Den universelle stasjonsmodulen 16-US omfatter en katode-strålerørfremviser (CRT) 15 som omfatter en video-fremvisergenerator, et operatørtastatur (KB) 17, en skriver (PRT) 19, og kan også omfatte (men ikke vist) en diskett-datalageranordning, trendpennregistratorer og status-fremvisere, for å nevnte eksempler.

En historiemodul (HM) 16-HM tilveiebringer massedatalagrings-evne. Historiemodulen 16-HM omfatter minst en konvensjonell magnetplate masselageranordning, slik som en Winchesterplate, hvilken platelageranordning tilveiebringer et stort volum av ikke-flyktige lagringsevne for binærdata. Typene av data som lagres av en slik mamsselageranordning er typisk tendens-historier eller data fra hvilke slike tendenser kan bestemmes, data som utgjør eller danner fremvisninger av CRT-typen, kopier av programmer for moduler 16, .... I den foretrukne utførelsesform kan en platedatalagerenhet i historiemodulen slik som 16-HM lagre inntil 32,5 megabyter med data.

En brukermodul (AM) 16-AM tilveiebringer ytterligere databehandlingsevne til støtte for prosess-styrefunksjonene som utføres av styreenhetene knyttet til prosess-styredelsystemet, slik som datafangst, alarmering, satsvis historie-samling, og tilveiebringer beregningsmuligheter for kontinuerlig styring når dette behøves. Databehandlingsevnen for brukermodulen 16-AM tilveiebringes ved hjelp av en prosessor (ikke vist) og et lager (ikke vist) som er knyttet til modulen.

Datamaskinmodulen (CM) 16-CM anvender standard eller fellesenheter for samtlige fysiske moduler for å tillate et middels-til-stort universelt databehandlingssystem å kommunisere med andre moduler 16 i nettet 14 og enhetene i slike moduler over anleggsstyrebussen 18 og enhetene i prosess-styredelsystemene 22 via multiledningsgjennomgangs-modulene 16-HG. Databehandlingssystemene i en datamaskinmodul 16-CM anvendes til å tilveiebringe overvåkende, optimalisering, generalisert brukerprogrampreparering og utførelse av slike programmer i høynivås programspråk. Typisk har databehandlingssystemene ifølge en datamaskinmodul 16-CM evnen til å kommunisere med andre slike systemer ved hjelp av en kommunikasjonsprosesser og kommunikasjonslinjer.

Anleggsstyrebussen 18 (eller enklere: bussen 18) er en høyhastighets, bitseriemessig dobbelt redundant kom-munikasjonsbuss som sammenkopler samtlige moduler 16 i anleggsstyrenettet 14. Bussen 18 tilveiebringer den eneste dataoverføringsveien mellom de prinsipale datakilder, slik som multiledningsgjennomgangsmodulen 16-HG, brukermodulene 16-AM, og historiemodulen 16-HM, og prinsipale brukere av slike data, slik som den universelle operatørstasjonsmodulen 16-US, datamaskinmodulen 16-CM, og brukermodulen 16-AM. Bussen 18 tilveiebringer også kommunikasjonsmediet over hvilken store blokker av data, slik som lagerbilder, kan beveges fra en modul 16, slik som historiemodulen 16-HM til den universelle stasjonsmodulen 16-US. Bussen 18 er dobbelt redundant ved at den består av to koaksialkabler som tillater serietransmisjonen av binære signaler over begge i en takt av fem megabiter pr. sekund.

Hver av de fysiske modulene 16 omfatter visse eller ønskede standardenheter, som er vist i fig. 2. Hver modul har en bussgrensesnittenhet BIU 32 som er forbundet med anleggsstyrebussen 18 ved hjelp av en sender/mottaker 34. Hver modul 16 er også forsynt med en modulbuss 36 som, i den foretrukne utførelsesform, er i stand til å sende 16 databiter parallelt, en modul CPU 38 og et modullager 40. Andre enheter for å tilpasse hver type av modul 16 til å tilfredsstille dens funksjonskrav er operativt forbundet med modulbussen 36 slik at hver slik enhet kan kommunisere med andre enheter for en modul 16 via dens modulbuss 36. BIU 32 i modulen 16 som har tegnet kontroll informasjonen (token) ved et hvilket som helst gitt tidspunkt blir klargjort til å sende data på eller over bussen 18. I den foretrukne utførelsesformen blir samtlige transmisjoner ved hjelp av en BIU 32 sendt samtidig, eller parallelt, over koaksialkablene som danner bussen 18. En mer detaljert beskrivelse over styresystemet 5 vil fås med henvisning til ovennevnte relaterte US-patentsøknad nr. 540061, inngitt 7. oktober 1983 med tittel "Plant Management System".

Informasjon sendes mellom moduler i nettet 14 ved rammer av to typer hvorav en er en tegnpasseringsramme, eller tegn 42, slik som vist i fig. 4. En tegnpasseringsramme 42 omfatter fra 8 til 10 byter i en ingress 46. Ingressen 46 består av signaler av den samme type, slik som logiske enere. Ingressen 46 følges av et rammestart grensetegn SFD 48 lik en byte, bestemmelsesadressefelt 50 av to byter, kildeadressefelt 52 av to byter, en rammekontrollsekvens 54 av to byter, hvilken sekvens anvendes til å detektere feil i rammen 42, og et rammeslutt grensetegn EFD 56 av en byte. I fig. 3 er vist bølgeformene for rammestart grensetegnet SFD 48, og av rammeslutt grensetegnet 56, EFD.

Informasjon som sendes av en sendekrets i BIU 32 hos modulen 16 som har tegnet over bussen 18, består av binære signaler som er Manchester-kodet slik at en mottaksklokke kan utledes fra de mottatte signaler ved hjelp av hver mottakende BIU 32. En logisk 0 sendes av signalet under den første halvdel av en bit som er lav og som er høy under den andre halvdelen av biten, en midt-bit lav-til-høy overgang. En logisk 1 sendes av signalet under den første halvdelen av biten som er høy og lav under den andre halvdelen, en midt-bit høy-til-lav overgang. Manchester-koding krever at der alltid vil være en overgang i midten av hver bitcelle. Hvis der ikke er noen slik overgang, opptrer en kodekrenkelse (CV). Både rammestart og rammeslutt grensetegnene 48, 56 har kodekrenkelser, fire slike CV for hver. Ved å anvende slike kodekrenkelser CV på denne måte, vil en 4-bit feil måtte opptre for å endre gyldige data til et rammegrensetegn. Rammesluttgrensetegnet 56 anvendes i stedet for stillhet på bussen 18 p.g.a. mulighet for at refleksjoner på bussen 18 fortolkes som en transmisjon etter at transmisjonen er stoppet av modulen som har tegnet ved et hvilket som helst gitt tidspunkt. Et antiplapre (antijabber) tidsur i hver BIU 32 blokkerer den kontinuerlig transmisjon av signaler ved hjelp av en BIU 32 under mer enn en forutbestemt tidsperiode, hvilken periode er vesentlig lenger enn den som kreves for å sende den største informasjonsrammen 44. Tidsuret tilbakestilles hver gang en BIU 32 stopper å sende.

Idet det fortsatt vises til fig. 4 og 5, vil man se at formatet for en inf ormas jonsramme 44 avviker fra den for en tegnpasseringsramme 42 kun ved å innbefatte et informasjons-felt 58. I den foretrukne utførelsesform er feltet 58 begrenset til å omfatte mellom 100 og 4088 byter med binære data. Alle øvrige felt i en informasjonsramme 44 er de samme som den for tegnpasseringsrammen 42.

I fig. 6 er betydningen av bitposisjonene for et bestemmelses adressefelt 50 hos en ramme forklart. En ramme, enten en tegnpasseringsramme 42 eller en informasjonsramme 44, er definert som en pakke av en melding som er gitt format til transmisjon over anleggsstyrebussen 18. I den foretrukne utførelsesform er der to grunnleggende typer av adresser: en fysisk adresse og en logisk adresse. En fysisk adresse er adressen for en gitt fysisk modul 16, og feltet 50 identifiseres til å dekodes til å være det for en fysisk modul 16 når den mest signifikante bit, bitposisjonen 15 i feltet 50, er en logisk null. Hver modul 16 har en entydig 7-bit fysisk adresse. Typisk bestemmes den fysiske adressen for en fysisk modul 16 ved hjelp av en multi-bit omveksler eller ved en serie av mekanisk-gjorte kretssammenkoplinger eller lignende, montert i den foretrukne utførelsesform på det trykte kretskortet i modulen som inneholder en av den sendere/- mottakere 34. En tegnpasseringsramme 42 identifiseres av de tre mest signifikante bitposisjoner, biter 15, 14, og 13 som er logiske nuller. Lavere ordens syv-bit posisjoner, bitposisjonene 06-00, er den fysiske adressen for den fysiske modulen 16 til hvilken eksempelvis et tegn 42 adresseres. Hvis bitposisjonene 15 og 14 er logiske nuller og bitposisjonen 13 er en logisk en, er rammen så en diagnostisk ramme adressert til modulen 16 hvis fysiske adresse tilsvarer den for eller lik den som er definert ved de biter som er i de lavere ordens syv bit posisjoner i feltet 50. En spesiell funksjonsramme er en form for en informasjonsramme 44 og kan anvendes til å bestemme om et gitt problem eller et sett av problemer eksisterer i den adresserte modulen. Hvis biter 15 og 14 er logiske enere, vil så bit 13 utpeke hvilke av de to mottakskanaler i den adresserte modulens BIU 32 som skal motta og behandle rammen. Hvis bit 12 er satt og adressen er en fysisk adresse, men ikke et tegn eller en diagnostisk ramme, skal rammen mottas, eller adresseres til samtlige fysiske moduler 16 i nettet 14.

En logisk en i bitposisjonen 15 angir at adressen definert av bitene i lavere ordens bitposisjoner, 12 t.o.m. 00, er den for en logisk enhet eller logisk modul hvor en logisk enhet eller modul er en programmodul eller et datasett. Hvis bit 14 er en null under slike omstendigheter, vil bit 13 så utpeke hvilken mottakskanal i den adresserte BIU som skal motta eller behandle rammen. Hvis biter 15 og 14 begge er logiske enere, er rammen så et avbrudd, en høy-prioritets-melding, og bit 13 utpeker mottakskanalen i BIU 32 til å motta avbruddet.

En moduls BIU 32 bestemmer hvilke logisk adresserte rammer sendt over bussen 18 som adresseres til den. I den foretrukne utførelsesform kan der være inntil 8K forskjellige logiske adresser, hvor K = 2<*>°. En BIU 32 bestemmer om den skal godta en informasjonsramme med en logisk adresse ved hjelp av en logisk adressefiltertabell. De lavere ordens 10 bits i adressefeltet er adressen for byter av data, en filterbyte, som lagres på hvert adresserbare sted i filter-lageret for hver BIU 32. De høyere ordens 3 bits i den logiske adressen, bitposisjonene 12-10, angir en bitposisjon i det adresserte filterordet. Hvis den biten er en logisk en, blir den rammen så godtatt av modulen ettersom den adresseres til en logisk modul eller program lagret i den modulens lager 40.

I den foretrukne utførelsesform er modulene 16 blitt forsynt med redundante eller oppbakkingsmoduler, men er blitt utelatt for å forenkle tegningene og beskrivelsen.

Hver type av modul 16 består av maskinvareanordninger som er fysisk sammenpakket og utformet til å understøtte et spesielt sett av funksjoner. Redundansenheten i nettet 14 er den fysiske modulen 16. En redundant, sekundær eller oppbakkingsmodul 16 å være av den samme typen som dens primære modul slik at begge vil ha det samme komplement av maskin-vareenheter. Det vil forstås av fagfolk at hver type av modul 16 i nettet 14 er i stand til å ha en eller flere oppbakkinger.

Hver av modulene 16 omfatter en modul sentralprosessorenhet 38 og et modullager 40, et direktelager, og slike ytterligere styreenhetanordninger eller enheter som er utformet til å gi den ønskede funksjonsmessighet for den typen av modul, dvs. den for eksempelvis operatørstasjonen 16-US. Data-behandl ingsevnene for hver moduls CPU 38 og modullageret 40 skaper et fordelt behandlingsmiljø som muliggjør forbedret pålitelighet og ytelse hos nettet 14 og anleggsstyresystemet 5. Påliteligheten av nettet 14 og anleggsstyresystemet 5 forbedres fordi, dersom en modul 16 i nettet 14 svikter, vil de øvrige moduler 16 forbli operative, Som følge derav blir nettet 14 som et hele ikke gjort inoperativt av en slik hendelse, slik tilfellet ville være ved sentraliserte systemer. Ytelsen forbedres av dette fordelte miljø ved at gjennommatning og hurtig operatørsvartider blir følgen av økte datamaskinbehandlingsressurser, og samtidigheten og parallelliteten hos databehandlingsmulighetene i systemet.

Hver modul 16 er ansvarlige for integriteten av sin egen operasjon. Svikten i en modul 16 detekteres av selve modulen og, hvis den ikke detekterer en slik feil, vil den opphøre med sin operasjon og sende en avsluttende tilstand, eller statusmelding hvis mulig. Under visse omstendigheter vil en moduls bussgrensesnittenhet 32 sende ut en sviktstatusmelding hvis eksempelvis dens vakthund tidsutkopler. Hvis en modul, som et hele, ikke er i stand til å sende ut en svikttilstand eller statusmelding, vil dens oppbakkingsmodul (ikke vist) detektere svikten hos sin primær p.g.a. fraværet av perio-diske statusmeldinger som sendes av en primærmodul til dens oppbakkingsmoduler. En oppbakkings, eller sekundær modul 16 vil, ved mottakelse av en avsluttende eller sviktstatusmelding, eller ved fraværet av mottakelsen av dens tilhørende primær moduls statusmelding, starte med å operere som en primærmodul. Funksjonene som utføres av hver fysiske modul styres av dens programmering, og hver programenhet, eller programmodul, tilegnes en logisk adresse som av og til betegnes som en logisk modul. De redundante eller opp-bakkingsfysiske moduler vil inneholde det samme settet av logiske funksjoner eller logiske moduler som deres primær. Det bør bemerkes at oppbakkingsmodulene for en primær fysisk modul av en type må være den samme typen som dens primær.

Modulene 16 kommuniserer med hverandre over et kommunikasjonsmedium eller buss 18. Som nevnt ovenfor, i nettet 14, er hver av modulene 16 den ekvivalente eller likemannen til de øvrige. Således er i nettet 14 ingen av modulene 16 en hovedmodul, og hver av modulene 16 har en lik aksessrett i den hensikt å sende informasjon over bussen 14. Det skal bemerkes at samtlige moduler 16 mottar samtlige signaler sendt over bussen 14 av en hvilken som helst av de øvrige moduler. Hver modul 16 er tilegnet en fysisk adresse med den minste fysiske adressen for en modul 16 lik 00 og den største lik 2n. I den foretrukne utførelsesform er n = 7, slik at det maksimale antallet av moduler som omfatter nettet 14 er 128. Selv om samtlige moduler i nettet 14 er fysisk forbundet med bussen 18 for derved både å motta og sende binære data, dannes en logisk ring i hvilken hver modul 16 sender tegnet 42 til sin etterfølger, idet den neste modulen 16 i den logisk ringen har en større fysisk adresse.

En etterfølgermodul 16 vet at den er etterfølgeren eller godtar et tegn adressert til den av dens foregående modul ved å sende innenfor en forutbestemt tidsperiode etter å ha mottatt et tegn adressert til den, og ved å gjøre dette har tegnet eller godtar det. Godtakelse av et tegn adressert til den gir hva angår den godtagende modulen 16 retten til å sende informasjon over bussen 18 til de øvrige modulene 16. Godtakelse av et tegn krever at den godtagende modulen 16 til hvilken tegnet adresseres gjenkjenner signalene som danner et tegn til å være sådant, og at tegnet adresseres til den. Mottakelsen av et slikt tegn av en etterfølgermodul 16 fra dens foregående overfører retten til etterfølgeren til å sende innenfor en forutbestemt tidsperiode en informasjonsramme over bussen 18 til en hvilken som helst eller samtlige av modulene 16 som er forbundet med denne, samt nødvendig-heten for å sende tegnet 14 til dens etterfølger. Som angitt ovenfor er etterfølgermodulen 16 den modul som har den neste større fysiske adressen enn modulen som har tegnet ved et bestemt tidspunkt. Ved en hvilken som helst slik logisk ring blir den neste større adressen etter 2<7> eller 127 definert som den logiske adressen 00. Det bør bemerkes at, ettersom det maksimale antallet av moduler i en logisk ring er 128, er minimumsantallet 2. Hver av modulene 16 har en bestemt funksjon, slik som å være en operatørstasjon, et masse-lagerlagringsdelsystem, et databehandlingsdelsystem, eller en aksess-styreenhet som tillater andre anordninger inn-befattende andre lokalområdenett til å kommunisere med nettet 14 etc.

Idet. det vises til fig. 7, er der vist et delvis funksjons-blokkskjema over en representativ modul 16, som omfatter bussgrensesnittenheten (BIU) 32 og en sender/mottaker 34 som forbinder BIU 32 med bussen 18 og som er i stand til å sende data over bussen 18 og til å motta data fra bussen 18. Senderen/mottakeren 34 er, i den foretrukne utførelsesform transformatorkoplet til bussen 18. BIU 32 er forsynt med en meget hurtig mikromaskin 222, hvor en av dens funksjoner er å identifisere tegnene 42 som adresseres til den eller dens modul 16 og å sende et tegn 42 til dens etterfølgermodul. I den foretrukne utførelsesform er mikromaskinen 222 en 8-bit bred aritmetisk og logisk enhet laget av bitstykke (bit slice) komponenter. Mikromaskinen 222 kan utføre en 24-bit mikroinstruksjon fra sitt programmerbare leselager (PROM) 223 i løpet av 200 nanosekunder. Mikromaskinen 222 omfatter også en krystallstyrt klokke som frembringer 5 megahertz (MHz) klokkesignaler.

Data mottatt eksempelvis fra bussen 18 ved hjelp av BIU 32 sendes ved hjelp av buss-sender/mottakeren 34 og mottaker-kretsen 224 til mottaks FIFU-registeret 226, hvilket i den foretrukne utførelsesform lagrer trettito 8-bit bitgrupper av data pluss en paritetsbit pr. byte. Mikromaskinen 222 gransker bestemmelsesadressefeltene i datainformasjonsrammene og tegnpasseringsrammene 42 som er mottatt og lagret i FIFU-register 226 for å bestemme om hver ramme som er mottatt er adressert til den og om rammen som er adressert til den er en informasjonsramme eller en tegnramme 42. Hvis de mottatte data er en informasjonsramme, blir de mottatte data overført ved hjelp av en direktelageraksesser (DMA) skrivekrets 228 ved hjelp av konvensjonelle direktelageraksessteknikker til modullageret 40 over modulbussen 36 over hvilken modullageret 40 og modullager CPU 38 direkte kommuniserer med BIU 32. Modulbussen 36 er, i den foretrukne utførelsesform i stand til å sende 16 databiter pluss to paritetsbiter parallelt.

(Modul CPU 38 og modullager 40 er ikke vist her, men er vist i fig. 2.)

Hvis en mottatt ramme er en tegnpasseringsramme 42 adressert til BIU 32, dvs. tegnets bestemmelsesadressef elt 50 inneholder adressen for BIU (betegning MY ADDRESS), programmeres mikromaskinen 222 til å virke uten inngripen fra modul CPU 40. Ved mottakelse av en tegnpasseringsramme 42, bestemmelsesadressefeltet 50 for et tegn, som er den fysiske adressen for modulen 16 og således for BIU 32, vil BIU 32 sende en inf ormas jonsramme, hvis en er tilgjengelig, til en annen modul eller til samtlige av modulene 16 knyttet til bussen 18 som danner en logisk ring. Når dette gjøres, bevirker mikromaskinen 222 dens DMA lesekrets 232 til å overføre data som omfatter denne informasjon fra modullageret 40 inn i les data FIFU-registeret 234. Mikromaskinen 22 bevirker data fra registeret 234 til å bli overført til sendekretsen 236 åtte biter av gangen for hver åtte instruksjonssykluser eller klokkeperioder for mikromaskinen 222. Takten som data enten oppnås fra eller skrives inn i modullageret 40 over modulbussen 36 av DMA-kretsen 228 eller 232 er inntil seksten ganger større enn takten med hvilken data mottas fra bussen 18 av buffermottaksregisteret 226 eller sendes av senderkretsen 236 og buss-sender/mottakeren 34 til bussen 18. For å sikre at dette er tilfellet, tilegnes hver BIU 32 den høyeste prioritet med hensyn til direktelageraksess hos modullageret 40.

Modul CPU 38 avgir kommandoer til BIU 32 ved å skrive kommandoene inne i delte registere 238. Mikromaskinen 222 behandler slike kommandoer under interrammegap eller når en ramme mottas som ikke er adressert til den. De delte registre 238 inneholder også statusinformas;]on som er lesbar av modul CPU 38. BIU 32 er også forsynt med et direktelager RAM 240, i hvilket er lagret den fysiske adressen for modulen 32 i nettet 14, som MY ADDRESS. Kilden for signalene som representerer BIU 32's fysiske adresse i den foretrukne utførelsesform er en serie av sammenkoplinger på det samme kretskortet som senderen/mottakeren 34.

Idet der henvises til fig. 8, er der vist et format for en spesiell funksjonsramme. Den spesielle funksjonsrammen kan mottas av en hviken som helst modul i nettet 14 fra en hvilken som helst modul i nettet 14 fra en hvilken som helst av modulene 16. I den foretrukne utførelsesform av foreliggende oppfinnelse mottas den imidlertid fra et "overvåker" knutepunkt, særlig den universelle stasjonen 16-US. Som omtalt ovenfor kan mikromaskinen 222 operere både i en frakoplet og en tilkoplet modus. I den frakoplete modusen blir samtlige kommandoer fra modul CPU 38 behandlet bortsett fra startkommandoene. I den frakoplete modus, vil modulen 16 heller ikke delta i tegnpasserings eller mottaksinformasjons-rammene. Modulen 16 vil behandle spesielle funksjonsrammer hvis de mottas. I den tilkoplete modus godtar modulen 16 samtlige kommandoer fra modul CPU 38 og deltar i tegn-passering. De spesielle funksjonsrammer blir ikke godtatt eller behandlet i en tilkoplet modus bortsett fra gå inn i frakoplet modusrammen.

Mottakelse av spesielle funksjonsrammer som bevirker modulen 16 til å gå inn i frakoplingsmodusen, eller hvis den allerede er i den modus, utfører funksjonen som er angitt av rammen. Spesielle funksjonsrammer sendes under anvendelse av normale transmisjonsmekanismer som angitt ovenfor. Når en modul 16 går inn i en frakoplet modus, gjør den modul CPU's 38 vakthundfunksjon inoperativ, den flagger til modul CPU 38 at den er i frakoplet modusen, og den utfører de bestemte diagnostiske funksjoner. Spesielle funksjonsrammer kan angi de følgende funksjoner:

a) Gå inn i frakoplet modus.

b) Tilbakestill modul - utfør en tilbakestilling (maskinvare hovedsletting) (hardware master clear)) av modulen 18. c) Avbryt modul CPU 38 - avbrytelsen skjer ved å pulsere effektsviktavbrytelselinjen (nivå 7) og sette passende

status slik at modul CPU 38 går inn i en eksternt indusert feilgjenvinningsrutine. En modul 18 sender en modul CPU 38 vakthund tidsutkoplingsramme til å informere nettet 14

at modul CPU i denne modul er blitt avbrutt.

d) Et ordlesning - sender tilbake til overvåkerknutpunktet innholdet i et ord i modullageret 40 eller inn/ut

styreenhets ikke-sidedannete (nonpaged) status.

e) Returkonfigurasjonsstatus - sender tilbake til overvåker-knutepunktet modulens 18 konfigurasjonsstatus hos BIU 32

som omfatter en modul CPU 38 og modullager 40 statusbiter (modul CPU i den foretrukne utførelsesform er en Motorola 68000 ).

Tilbakestillingsmodulens spesielle funksjonsramme har ikke en erkjennelse. Samtlige andre rammer har en erkjennelsesramme ført tilbake, idet formatet for erkjennelsesrammen er vist i fig. 9. I tilfellet at modulen 16 mottar en spesiell funksjonsramme før den har avsluttet behandling av en tidligere spesiell funksjonsramme, vil kun den første spesielle funksjonsrammen bli honorert og få en erkjennelsesramme sendt.

Idet det vises til fig. 10A og 10B, som sammen omfatter fig. 10, er der vist et flytskjema over operasjonen som utføres av BIU 32, og nærmere bestemt mikromaskinen 222 i BIU 32.

Mikromaskinen 222 i hver modul 16 utfører en selvtest (blokk 101) når modulen 16 først er påslått til å bekrefte at modulen 16 opererer riktig, og starter sin tilpasnings-operasjon ved avslutningen av selvtest ved START (blokk 105). Hver BIU 32 i hver modul 16 mottar hver ramme sendt på bussen 18, og bestemmer om rammen adresseres til den (blokk 110). Hvis rammen ikke adresseres til den modulen, er modulen 16 hovedsakelig i en ventesløyfe og venter på en ramme adressert til modulen 16. Hvis den mottatte rammen adresseres til modulen, initieres en kontroll for å bestemme om rammen er en spesiell funksjonsramme (blokk 115). Hvis rammen bestemmes til å være en spesiell funksjonsramme, blir en kontroll så utført for å bestemme om rammen er en kommando til å gå i frakoplet modus (blokk 120). Hvis kommandoen er å gå frakoplet modusen, settes frakoplet-modusflagget (blokk 125), en spesiell funksjonserkjennelsesramme (eller enklere betegnet her som en erkjennelsesramme) køsettes (blokk 130), og operasjonen går tilbake til ventesløyfen hos blokken 110.

Ved blokk 120, hvis kommandoen ikke var å gå i frakoplet modusen, utføres en kontroll for å bestemme om frakoplet modusen allerede er blitt etablert (blokk 135). Hvis frakopletmodusen ikke er blitt etablert, går operasjonen tilbake til ventesløyfen hos blokken 110 ettersom den spesielle funksjonsrammebehandlingen kan utføres kun i en frakoplet modus. Hvis frakoplet modusen er blitt etablert, dekodes kommandoene til å bestemme typen av kommandoen, dvs. om en ett-ord lesekommando er blitt mottatt (blokk 140). Hvis en ett ord lesekommando er blitt mottatt, leses det angitte ordet (blokk 145), en erkjennelsesramme køsettes (blokk 130) for påfølgende transmisjon når modulen 16 mottar tegnet, idet erkjennelsesrammen innbefatter innholdet i ordet som er angitt og skulle leses og operasjonen går tilbake til ventesløyfen i blokken 110.

Ved blokk 140 hvis kommandoen ikke var en ett ord les-kommando, dekodes kommandoen til å bestemme om en returkonfigurasjonsstatus ble mottatt (blokk 150). Hvis kommandoen bestemmes til å være en returkonfigurasjonsstatuskommando, leses konfigurasjonsstatusen (blokk 155), erkjennelsesrammen køsettes (blokk 130), og operasjonen går tilbake til ventesløyfen hos blokk 110. Hvis kommandoen ikke var en returkonfigurasjonsstatuskommando (blokk 150) foretas en bestemmelse for å bestemme hvorvidt kommandoen er en avbryt MCPU-kommando (blokk 160). Hvis kommandoen er å avbryte MCPU 38, blir en nivå 7 avbrytelse avgitt (blokk 165), en vakthund tidsutkoplingsramme køsettes (blokk 170), en erkjennelsesramme køsettes (blokk 130), og operasjonen går tilbake til ventesløyfen for blokk 110. (Nivå 7 avbrytelsen er effekt-svikt avbrytelsen hos Motorola 68000 som avbryter den eksisterende behandling av modul CPU 38).

Ved blokk 160, hvis kommandoen ikke er en avbryt MCPU-kommando, dekodes kommandoen til å bestemme om en tilbakestill modulkommando er- blitt avgitt (blokk 175). Hvis kommandoen ikke er en tilbakestill modulkommando, går behandlingen tilbake til ventesløyfen i blokken 110, ettersom ingen av de etablerte diagnostiske kommandotyper er blitt avgitt. Hvis en tilbakestill modulkommando avgis, avgir mikromaskinen 222 en tilbakestill-modulinstruksjon (blokk 180), og venter en forutbestemt tidslengde (blokk 185) for derved å sikre at tilbakestillkommandoen har forplantet seg gjennom modulen og er blitt utført. Ved slutten av den forutbestemte tidsperioden, går operasjonen tilbake til starten for operasjonen og utfører selvtesten (blokk 101). Det er på denne måte, nemlig ved operasjonen av mikromaskinen 222 at modulen 16 kan tilpasse seg et "overvåker" knutepunkt og behandle den spesielle funksjonsrammen uavhengig av operasjonen for modul CPU 38.

Etter at en ramme mottas og adresseres til denne modul (blokk 110) og rammen bestemmes til ikke å være en spesiell funksjonsramme (blokk 115), foretas en bestemmelse for å bestemme om rammen er en tegnføringsramme (blokk 282, se fig. 10B). Hvis rammen er en tegnføringsramme foretas en bestemmelse for å bestemme om en spesiell funksjonsramme er blitt køsatt (blokk 284) for å bli returnert til den sendende modulen. Hvis en spesiell funksjonsramme er blitt køsatt, sendes den spesielle funksjonsrammen (blokk 286), idet den spesielle funksjonsrammen er vakthund-tidsutkoplingsrammen eller en spesiell funksjonserkjennelsesramme. Etter at den spesielle funksjonsrammen er blitt sendt, føres tegnet så til etterfølgermodulen 16 (blokk 288), og operasjonen går tilbake til ventesløyfen hos blokken 110. Hvis ingen spesiell funksjonsramme er blitt køsatt (blokk 284), gjøres en bestemmelse med hensyn til om frakoplingsmodusen er blitt innført (blokk 290). Hvis frakoplingsmodusen er blitt innført, går operasjonen tilbake til ventesløyfen hos blokken 110. Hvis frakoplingsmodusen ikke er blitt innført, blir informasjon som er fordret til tidligere transmisjoner/- kommandoer, sendt via en informasjonsramme, hvis slik informasjon er tilgjengelig (blokk 292). Tegnet føres så til etterfølgermodulen 16 og operasjonen går tilbake til ventesløyfen hos blokken 110.

Ved blokk 282, hvis rammen som mottas ikke er en tegnførings-ramme, blir en bestemmelse tatt om hvorvidt modulen er i frakoplet-modusen (blokk 294). (Denne gren danner den "normale" transmisjon mellom moduler bortsett fra tegnføringen). Ved dette punkt må rammen være en informasjonsramme ettersom ingen informasjon kan mottas i en frakoplet modus. Hvis modulen er i en frakoplet modus, går operasjonen tilbake til ventesløyfen hos blokken 110. Hvis modulen ikke er i en frakoplet modus, mottas informasjonsrammen og behandles, idet behandlingen utføres av modul CPU 38. Informasjonsrammens kommandoer føres til modul CPU 38 fra mikromaskinen 222. Resultatene av behandlingen, hvis noen, køsettes for påfølgende transmisjon når modulen mottar tegnet og tillates å sende på bussen 18 (blokk 296). Operasjonen går så tilbake til ventesløyfen hos blokken 110.

Selv om der er blitt vist hva som ansees som den foretrukne utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, vil det forståes at mange endringer og modifikasjoner kan foretas deri' uten å avvike fra den vesentlige ide og omfanget ved oppfinnelsen. Det er derfor hensiktet i de vedlagte krav å dekke alle slike endringer og modifikasjoner som faller innenfor oppfinnelsens sanne omfang.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte knyttet til et lokalområdenett som har et flertall av knutepunkter, der lokalområdenettet anvender en tegnpasseringsplan for kommunisering mellom knutepunktene, idet hvert knutepunkt har en grensesnittanordning som opererer uavhengig av en prosessor tilhørende nevnte knutepunkt, karakterisert ved å diagnostisere et andre knutepunkt fra et første knutepunkt, idet fremgangsmåten som realiseres ved hjelp av det andre knutepunktet består av følgende trinn: a) å vente på å motta en meldingsramme adressert til det andre knutepunktet, b) å bestemme om meldingsrammen er en spesiell funksjonsramme, og dersom meldingsrammen er en spesiell funksjonsramme : c) å sikre at det andre knutepunktet er i en frakoplet modus, d) å dekode kommandofeltet for den spesielle funksjonsrammen, e) å utføre kommandoen som representeres av nevnte kommando-felt, som reaksjon på nevnte dekoding, og f) å returnere til trinn (a).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at trinn e) omfatter deltrinnene: i) å generere en erkjennelsesramme i hvilken et bestemt felt innbefatter data eller statusinformasjon i henhold til nevnte kommando, og ii) å køsette nevnte erkjennelsesramme for påfølgende transmisjon til nevnte første knutepunkt.

3. Lokalområdenett (14) som har et flertall av knutepunkter (16—HM, AM, CM, US) og som anvender en tegnpasseringsplan for kommunisering mellom knutepunktene, idet hvert knutepunkt har en grensesnittanordning (32) som opererer uavhengig av en prosessor (38) tilhørende nevnte knutepunkt, karakterisert ved middel for å diagnostisere et første knutepunkt fra et andre knutepunkt (16—US), omfattende : første middel (226,222) i nevnte første knutepunkt for overvåkning hvorvidt en meldingsramme adresseres til det første knutepunktet fra det andre knutepunktet og bestemme om meldingsrammen er en spesiell funksjonsramme, og andre middel (222,223) i nevnte første knutepunkt som, dersom meldingsrammen bestemmes å være en spesiell funksjonsramme, sikrer at det første knutepunktet er I en frakoplet modus, bestemmer naturen av den spesielle funksjonsrammen og utfører kommandoen som spesifiseres derved, og går tilbake til overvåkningsmodusen for en meldingsramme.

4. Lokalområdenett som angitt i krav 3, karakterisert ved at det andre middelet omfatter middel for: a) å lese informasjon som er spesifisert, dersom naturen av den spesielle funksjonsrammen er en lesekommando der Informasjonen som skal leses er spesifisert, b) å avgi et styresignal for å abortere den eksisterende behandling i prosessoren tilhørende det første knutepunktet dersom naturen av den spesielle funksjonsrammen er en abortkommando, og c) å køsette en erkjennelsesrammemelding som deretter: skal sendes til det andre knutepunktet..

5. Lokalområdenett, som angitt i krav 4, karakterisert ved at det andre middelet dessuten omfatter middel for: a) å avgi et tilbakestillingsstyresignal til det første knutepunktet dersom naturen av den spesielle funksjons-rammmen er en tilbakestillingskommando, og b) å vente en forutbestemt tidslengde for å tillate at tilbakestillingsstyresignalet forplanter seg gjennom knutepunktet.

6. Lokalområdenett som angitt i enten krav 4 eller 5, karakterisert ved at middelet for avgivelse av et styresignal til å abortere den eksisterende behandling omfatter middel for: a) å avgi et høyprioritets ikke—blokkerbart avbrudd til prosessoren tilhørende det første knutepunktet, idet avbruddet bevirker prosessoren til å utsette operasjon, og b) å køsette en tidsutløprammemelding til å bli senere sendt til nevnte første knutepunkt.

7. Lokalområdenett som angitt i et hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at det første-middelet dessuten omfatter middel for: a) å bestemme hvorvidt meldingsrammen er en tegnpasseringsramme, slik at dersom meldingsrammen ikke er en tegnpasseringsramme, blir meldingsrammen behandlet som en normal transmisjonsmeldingsramme, og går ellers videre til trinn (b) b) å bestemme om en returnert spesiell funksjonsramme er køsatt, og så gå videre til trinn (d), c) å bestemme om det første knutepunktet er i frakoplet modus,, for å sende_ tilgjengelige inf ormas j onsrammer dersom det første knutepunktet ikke er i den frakoplede modus, og ellers gå videre til trinn (e), d) å føre tegnet til et etterfølgerknutepunkt, og e) å returnere til overvåkningsmodusen for en meldingsramme.

8. Lokalområdenett som angitt i krav 1, karakterisert ved at ved utførelse av nevnte kommando vil nevnte andre middel (222,223) i) generere en erkjennelsesramme 1 hvilken et bestemt felt innbefatter data eller statusinformasjon, i henhold til nevnte kommando, og ii) køsette nevnte erkjennelsesramme for påfølgende transmisjon til nevnte andre knutepunkt.