PL168257B1

PL168257B1 - Uklad transmisji danych PL

Info

Publication number: PL168257B1
Application number: PL91292845A
Authority: PL
Inventors: John Michael Kaiser; Loyal David Youngblood
Original assignee: Ibm; International Business Machines Corp
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 1996-01-31
Also published as: HU913985D0; CZ281144B6; EP0493934B1; EP0493934A3; DE69128133D1; HU215629B; EP0493934A2; DE69128133T2; SK385291A3; RU2111532C1; US5430442A; JPH04230555A; PL292845A1; CZ385291A3; HUT59778A; JP2770936B2

Abstract

1. Uklad transmisji danych zawierajacy przelacznik krzyzowy, do którego sa dola- czone urzadzenia przetwarzania danych, zna- mienny tym, ze przelacznik krzyzowy (10) zawiera porty (30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48), które sa polaczone z przynajmniej jednym przyporzadkowanym jemu urzadzeniem (14, 16,18,20,22,24,26,28) przetwarzania danych oraz z magistrala arbitrazu (50), magistrala sterowania (52) i przelacznikiem macierzowym (40) tego przelacznika krzyzowego (10), przy czym magistrala arbitrazu (50) i magistrala ste- row ania (52) sa polaczone z ukladem arbitrazu (38). Fig 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ transmisji danych, przeznaczony zwłaszcza do równoczesnego przesyłania informacji pomiędzy różnymi urządzeniami przesyłania danych, w którym zastosowano przełącznik krzyżowy.

168 257

Znane jest urządzenie do przesyłania danych pomiędzy elementami składowymi lub urządzeniami przetwarzania danych, przy czym istnieje szereg sposobów przesyłania informacji wewnątrz układu przetwarzania danych. Jedno ze znanych rozwiązań polega na równoczesnym przesyłaniu informacji pomiędzy elementami kilku urządzeń przetwarzania danych przy wykorzystaniu przełącznika krzyżowego. Przykład przełącznika krzyżowego przedstawiono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 630 045, pt. „Układ sterujący dla krzyżowej matrycy przełączającej. Przełącznik krzyżowy realizuje równoczesne połączenia transmisyjne pomiędzy parami elementów urządzenia przetwarzania danych w taki sposób, ze kilka z tych połączonych par może wymieniać informację przez przełącznik w tym samym czasie. W rozwiązaniu przedstawionym w tymopisie patentowym porty przełącznika krzyżowego dołączone są do elementów urządzenia przetwarzania danych oraz są dołączone także do przełącznika macierzowego i do centralnego układu sterującego, zarządzającego działaniem portów i połączeniami między tymi portami dokonywanymi przez przełącznik macierzowy.

Z kolei w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4814762, pt. „Delta-sieć sterująca przełącznikiem krzyżowym przedstawiono inne wykonanie przełącznika krzyżowego, w którym transmisje pomiędzy portami przełącznika krzyżowego są realizowane w sieci delta. Zgodnie z rozwiązaniem przedstawionym w tym opisie, w sytuacji gdy port próbuje połączyć się z innym portem, wysyła komunikat zapotrzebowania na wyspecyfikowane połączenie przez sieć „delta. To połączenie jest realizowane na zewnątrz przełącznika krzyżowego.

W Biuletynie Technicznym IBM, tom 25, nr 2 z lipca 1985 r., na stronach 510-512 w artykule p.t. „Przełącznik z szybkim układem regulacji czasu ze sterowaniem rozproszonym przedstawiono budowę systemu sterowania matrycą przełączającą wyposażoną w porty do komunikowania się z centralnym układem zarządzającym, w celu sterowania działaniem przełącznika krzyżowego.

Natomiast w Biuletynie Technicznym IBM, tom 20, nr 2, z lipca 1977 r., na stronach 816-817, w artykule p.t. „Przełącznik Krzyżowy dla ATS przedstawiono przełącznik krzyżowy z układem sterującym, który reguluje dostęp do portów przez przełącznik krzyżowy.

Istota układu transmisji danych, według wynalazku, zawierającego przełącznik krzyżowy, do którego są dołączone urządzenia przetwarzania danych, jest to, że przełącznik krzyżowy zawiera porty, które są połączone z przynajmniej jednym przyporządkowanym jemu urządzeniem przetwarzania danych oraz z magistralą arbitrażu, magistralą sterowania i przełącznikiem macierzowym tego przełącznika krzyżowego, przy czym magistrala arbitrażu i magistrala sterowania są połączone z układem arbitrażu.

Korzystne jest, gdy zgodnie z wynalazkiem każdy z portów zawiera główny układ sterowania stanów, którego wyjście jest połączone, poprzez układ sterujący przerwaniami, z magistralą sterowniczą, rejestr odbiorczy, którego wejście jest połączone z przynajmniej jednym urządzeniem przetwarzania danych, zaś wyjście jest połączone z buforem połączeń/synchronizacji, który jest połączony, poprzez układ sterowania zapisem i układ sterowania odczytem, z głównym układem sterowania stanów oraz pierwszy układ dekodowania/wykrywania błędów, którego wejście jest połączone z wyjściem bufora połączeń/synchronizacji i który jest połączony z głównym układem sterowania stanów.

Dalsze korzyści z wynalazku uzyskuje się, gdy każdy z portów zawiera pierwszy rejestr, którego wejście jest połączone poprzez multiplekser odbiorczy, z wyjściem bufora połączeń/synchronizacji i który jest połączony z przełącznikiem macierzowym, rejestr nadawczy, którego wyjście jest połączone z przynajmniej jednym urządzeniem przetwarzania danych, zaś wejście jest połączone poprzez multiplekser nadawczy z wyjściem bufora ramki, który jest połączony poprzez interfejs arbitrażu/sterowania z magistralą sterowania oraz drugi układ dekodowania/wykrywania błędów, który jest połączony z rejestrem nadawczym i głównym układem sterowania stanów.

Ponadto korzystne jest, gdy zgodnie z wynalazkiem, każdy z portów zawiera układ logiczny zajętości/odrzucenia, który jest połączony poprzez multiplekser nadawczy z rejestrem nadawczym i z głównym układem sterowania stanów, drugi rejestr, który jest połączony z przełącznikiem macierzystym i którego wyjście jest połączone poprzez układ logiczny łączenia i multiplekser nadawczy z wyjściem rejestru nadawczego oraz układ logiczny wymiany potwierdzeń, którego wejście jest połączone z wyjściem drugiego rejestru, zaś wyjście jest połączone z wejściem pierwszego rejestru poprzez multiplekser odbiorczy.

168 257

Zaletą rozwiązania, według wynalazku, jest możliwość uzyskania rozproszonego sterowania portów dołączonych do przełącznika krzyżowego, dla uzyskania bardziej efektywnego, pod względem kosztów, sterowania wewnętrznymi połączeniami portów z przełącznikiem, a zatem komunikowania się poprzez ten przełącznik.

Wynalazek w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ilustrujący dołączenie ośmiu urządzeń przetwarzania danych dołączonych do pierwszego przełącznika krzyżowego i jedno dołączone do drugiego przełącznika krzyżowego, fig. 2 - schemat blokowy przełącznika krzyżowego, fig. 3 - schemat blokowy portu przełącznika krzyżowego, fig. 4 - schemat blokowy przełącznika macierzowego, fig. 5A - wykres zdarzeń ilustrujący zdarzenia pomiędzy portem A, portem B i przełącznikiem krzyżowym przy ustanawianiu połączenia pomiędzy portem A i portem B, fig. 5B - wykres zdarzeń ilustrujący rozłączanie portu A i portu B, fig. 6 - sieć działań ilustrującą sterowanie portu w okresie odbierania ramki transmisyjnej z jego złącza, fig. 7 - sieć działań ilustrującą przebieg sterowania portem po odebraniu zgłoszenia magistrali transmisji danych, fig. 8 - sieć działań ilustrującą zakończenie łączności przez port, i fig. 9 - sieć działań ilustrującą sterowanie przełącznika macierzowego podczas komunikacji między portami.

Na figurze 1 przedstawiono schemat blokowy układu transmisji danych zawierających osiem urządzeń 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 przetwarzania danych, z których każde jest dołączone do przełącznika krzyżowego 10 przez port 8. Każde ze wspomnianych urządzeń na przykład urządzenie 24, może być naprzemiennie dołączane do dodatkowych przełączników krzyżowych na przykład do przełącznika krzyżowego 12.

Jest korzystne, aby niektóre ze wspomnianych urządzeń na przykład urządzenie 14 i urządzenie 24, miały postać stacji roboczych typu RISC System/600 dołączonych, przy pomocy szeregowego kanału światłowodowego, do przełącznika krzyżowego 10. W tym wykonaniu każda stacja typu RISC System/600 może mieć cztery porty umożliwiające dołączenie łącz szeregowych. Przykładem z kolei protokołu stosowanego przy połączeniach łączem szeregowym jest protokół ESCON. W tym wykonaniu urządzenie przetwarzania danych jest dołączone do innego urządzenia dla dostarczenia informacji do drugiego urządzenia. Zatem cała informacja jest dostarczana przez ten szeregowy kanał światłowodowy.

Urządzenie zapoczątkowujące łączność powinno wysłać ramkę informacji nie większą niż 32 bajty dla zainicjalizowania łączności z urządzeniem odbierającym. Po wysłaniu i odebraniu pierwszej ramki ustalającej połączenie przez przełącznik krzyżowy 10, połączenie to jest utrzymywane w takim stanie, że urządzenie zapoczątkowujące łączność może nieprzerwanie przesyłać kolejne ramki informacji do urządzenia odbierającego dopóty, dopóki nie zostanie wysłana ramka rozłączająca, w celu zaalarmowania urządzenia odbierającego i przełącznika 10, który jest rozłączany. W tym wykonaniu jako przełącznik krzyżowy 10 stosowany jest przełącznik krzyżowy NXN obsługujący N X N portów dla umożliwienia równoczesnej łączności pomiędzy połączonymi portami i urządzeniami dołączonymi do portów.

Na figurze 2 przedstawiono schemat blokowy przełącznika krzyżowego 10. W tym przykładzie jest stosowany przełącznik 16 X 16, przy czym na rysunku z szesnastu portów pokazano tylko osiem portów. Każdy z portów 30, 32, 34, 36,42,44,46,48 jest dołączony do magistrali arbitrażu portów 50, magistrali sterowania 52 i linii przesyłania danych, takich jak na przykład linie 54 i 55 odpowiednio dla portów 30 i 42. Przy pomocy tych linii przesyłania danych każdy z tych portów jest dołączony do przełącznika macierzowego 40 typu 16 X 16. Ponadto porty są dołączone do urządzeń przetwarzania danych, na przykład port 30 jest dołączony łączem 59. Przełącznik macierzowy 40 może stanowić gotowy element, pozwalający realizować połączenia krzyżowe pomiędzy portami, z wyłączeniem pokazanych na fig. 4 układu logicznego połączeń/rozłączeń 600 i układu blokowania adresów 602.

Każdy z portów 30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48 realizuje konwersję optyelektroniczną dla umożliwienia przesyłania informacji w postaci sygnałów elektrycznych pomiędzy tymi portami przez przełącznik macierzowy 40 typu 16X16. Początkowo port, na przykład oznaczony nr 30, może próbować połączyć się z innym portem, na przykład oznaczonym nr 32. Najpierw ten pierwszy port 30 zgłasza żądanie arbitrażu. Oznacza to, że pierwszy port 30 przez układ arbitrażu 38 żąda potwierdzenia dostępu do magistrali arbitrażu 50. Po otrzymaniu potwierdzenia, przez

168 257 magistralę sterowania 52, do drugiego portu 32 przekazywane jest żądanie połączenia. Przykładowo na fig. 2 pokazano, że drugi port 32 próbuje skontaktować się z pierwszym portem 30 wysyłając żądanie połączenia, pokazane symbolicznie strzałką 58. Pierwszy port 30 wysyła sygnał zajętości, pokazany symbolicznie strzałką 56 narysowaną linią przerywaną biegnącą z powrotem, do drugiego portu 32, którego żądanie połączenia zostaje zlikwidowane. Analogiczne połączenia dla innych portów, na przykład portu 44 i portu 46, są pokazane symbolicznie strzałkami 60 i 62. Podczas początkowej próby uzyskania połączenia między portami nie korzystano z dostępu do przełącznika macierzystego typu 16 X 16. Jest to możliwe dzięki możliwości sterowania mechanizmem przełączania rozproszonego w portach. Innymi słowami przełącznik macierzowy 40 jest angażowany do utworzenia połączenia między portami tylko po otrzymaniu potwierdzenia, że przesłanie danych może się odbyć.

Przełącznik macierzowy 40 jest dołączony do magistrali sterowania 52. To pozwala odblokowywać reakcję przełącznika macierzowego 40 na wysyłane do niego rozkazy. W korzystnym wykonaniu jedynymi rozkazami, które są kierowane do przełącznika macierzowego 40, są rozkazy natury diagnostycznej. Przełącznik macierzowy 40 podczas normalnej pracy jedynie kontroluje magistralę sterowania 52 i przesyłanie sygnałów sterujących pomiędzy portami, w celu określenia czy połączenia są podtrzymywane. W przypadku gdy połączenia są podtrzymywane linie przesyłania danych, na przykład linie 54 i 55, są połączone dla umożliwienia przesyłania danych pomiędzy portami, na przykład między portami 30 i 42, bez konieczności wysyłania bezpośrednich rozkazów do przełącznika z portów lub z innych elementów sterujących.

Operacja rozłączania jest wykonywana przez przełącznik macierzowy 40 bez żadnych rozkazów z portów. Przełącznik macierzowy 40 prowadzi podsłuch magistrali sterowania 52 dla określenia momentu, w którym należy dokonać rozłączenia. Odbywa się to porzez sprawdzanie, czy w magistrali sterowania 52 pojawił się rozkaz rozłączenia. W przypadku, gdy z jednego do drugiego urządzenia przetwarzania danych jest wysyłana ramka zakończenia, przełącznik macierzowy 40, w rezultacie sprawdzania magistrali sterowania 52, automatycznie określa, że należy przerwać połączenie. To rozwiązanie pozwala zaoszczędzić czas, gdyż do poinformowania przełącznika macierzowego 40 o konieczności rozłączenia nie jest wymagany oddzielny protokół rozkazowy. Jest to istotne, gdyż operacja rozłączenia ma wysoki priorytet z tego względu, że następne połączenie z którymkolwiek z tych portów może być wykonane wyłącznie wówczas, gdy nastąpi to rozłączenie.

Na figurze 3 przedstawiono schemat blokowy portu przełącznika krzyżowego 10, na przykład portu 30. Działaniem układów logicznych portu steruje główny układ sterowania stanów 78. Główny układ sterowania stanów 78 jest dołączony do układu sterującego przerwaniami 82, który w przypadku błędów wysyła przerwania do i z magistrali sterowania 52. Główny układ sterowania stanów 78 jest dołączony także do układu logicznego wymiany potwierdzeń 88. W przypadku, gdy ramka jest otrzymywana z urządzenia przetwarzania danych po raz pierwszy, jest ona odbierana łączem 59B i jest początkowo blokowana w rejestrze odbiorczym 102, po jednym znaku w cyklu. Zawartość tego rejestru jest następnie ładowana do bufora połączeń synchronizacji 104, w którym układy sterowania zapisem 90 i odczytem 92 , łącznie z głównym układem sterowania stanów 78, określają tryb działania bufora połączeń/synchronizacji 104 jako bufora pośredniczącego typu FIFO lub jako bufora wychwytującego. Układ sterowania zapisem 90 określa, gdzie będą zapisane dane w buforze połączeń/synchronizacji 104. Układ sterowania zapisem 90 określa, z którego miejsca w buforze połączeń/synchronizacji 104 będzie odczytywany następny znak. Pierwszy układ dekodowania/wykrywania błędów 106 jest również dołączony do głównego układu sterowania stanów 78 do znakowania wszelkich warunków powstawania błędów.

W przypadku, gdy ramka ma przejść do innego portu, przez magistralę sterowania 52 przesyłane jest żądanie połączenia. Jak wskazano wcześniej, żądanie jest wysyłane do układu arbitrażu 38 po magistrali arbitrażu 50, poprzez interfejs arbitrażu/sterowania 100. Po uzyskaniu potwierdzenia, główny układ sterowania stanów 78 wysyła żądanie połączenia i ocenia stan otrzymany poprzez magistralę sterowania 52 z portu, który będzie dołączony. Jeżeli port, który powinien być dołączony, nie jest zajęty, wówczas przełącznik macierzowy 40 w sposób automatyczny realizuje połączenie,-a dane z bufora łączeń/synchronizacji 104 przechodzą przez pierwszy rejestr 108 do linii danych 54B w przełączniku macierzowym 40. Multiplekser odbiorczy 94 określa, czy dane otrzymane z łącza 59B lub z układu logicznego wymiany potwierdzeń 88 będą wprowa6

168 257 dzone do pierwszego rejestru 108. Podobnie dane otrzymywane z przełącznika macierzowego 40 na linię danych 54A przechodzą przez drugi rejestr 80 i układ logiczny łączenia 76, który przeciwdziała powstawaniu błędów kodowania bloków przy przesyłaniu przez multiplekser nadawczy 72 do rejestru nadawczego 70, przez który są przesyłane następnie na zewnątrz łączem 59A. Należy zauważyć, że w części nadawczej do wykrywania sytuacji warunkujących powstawanie błędów służą zarówno układ logiczny ząjętości/odrzucenia 74 i układ logiczny dekodowania/wykrywania błędów 84. Układ logiczny zajętości/odrzucenia 74 określa, czy w magistrali sterowania 52 otrzymana została informacja o zajętości, i wysyła ramkę zajętości na łącze 59A. Bufor ramki 86 jest przeznaczony do wysyłania wcześniej ustalonych ramek sygnalizujących wystąpienie specyficznych warunków błędu.

Na figurze 4 przedstawiono schemat blokowy przełącznika macierzowego 40, który zawiera układ logiczny połączeń/rozłączeń 600 i układy blokowania adresów 602, przy czym układy te są połączone ze sobą i są dołączone do magistrali sterowania 52. Przełącznik macierzowy 40 jest zbudowany z buforów wejściowych 604,616,..., których wejścia są połączone liniami danych 54A z wyjściami przyporządkowanych im portów, z buforów wyjściowych 612,626,....których wyjścia są połączone z przyporządkowanymi im portami liniami danych 54B oraz z układów selekcji danych 608, 620,..., przy czym każdy z układów selekcji danych 608, 620,...jest połączony wewnętrznymi magistralami 606, 618,...z każdym z buforów wejściowych 604, 616,.. oraz kolejnymi wewnętrznymi magistralami 610,622,...z przyporządkowanym jemu buforem wyjściowym 612,626,.... Ponadto przełącznik macierzowy 40 zawiera rejestry 614, 624,..., których wejścia są połączone z wyjściami układów blokowania adresów 602 zaś, wyjścia są połączone z wejściami przyporządkowanych im układów selekcji danych 608, 620,....

Na figurze 5A pokazano przebiegi czasowe zdarzeń obrazujące proces łączenia portu A z portem B. Jak widać na fig. 5A ramkę otrzymuje w pierwszej kolejności port na łączu, na przykład 59B, w chwili określonej przez zdarzenie 120. W chwili zdarzenia 122, układy logiczne portu sprawdzają ramkę i określają ustalenie połączenia, a podczas zdarzenia 124 przeprowadzają arbitraż magistrali sterowania 52. Układ arbitrażu 38 odbiera sygnał żądania w chwili zdarzenia 126 i potwierdza przyjęcie żądania w chwili 128. W tym samym czasie, układy logiczne portu A wysyłają żądanie połączenia 130 zawierające adresy portów znajdujących się na magistrali sterowania 52 w chwili określonej przez zdarzenie 132. Pokazany na fig. 4 układ logiczny połączeń/rozłączeń 600 rozpoznaje to żądanie w chwili zdarzenia 134 i zapamiętuje adresy portu zablokowane w układach blokowania adresów 602, podczas gdy układy logiczne portu B rozpoznają to żądanie w chwili zdarzenia 136. Następnie układy logiczne portu B wysyłają odpowiedź 142, która w chwili zdarzenia 140 jest rozpoznawana w magistrali sterowania 52 przez układ logiczny połączeń/rozłączeń 600, jak pokazano to przy pomocy zdarzenia 138. Ta odpowiedź jest odczytywana przez układy logiczne portu A w chwili zdarzenia 144.

W tym przykładzie realizowano połączenie z wynikiem pozytywnym. Dlatego też układ logiczny połączeń/rozłączeń 600 ładuje adresy portów z układów blokowania adresów 602 do rejestrów takich jak 614 i 624 dla umożliwienia układom selekcji danych 608 i 620 dołączenia wewnętrznej magistrali 606 do wewnętrznej magistrali 622. Następnie układy logiczne portu A przez linie danych, takie jak 54A i 54b, wymieniają z portem B sygnały potwierdzenia przesłania. Najpierw wyjściowe sygnały potwierdzenia przesłania 152 i 154 są wysyłane z obu portów, a następnie, w momentach zdarzeń 156 i 158, sygnały potwierdzenia przesłania są z obu portów wysyłane z powrotem do portów przeciwnych. Należy zauważyć, że układy logiczne automatycznie połączyły porty A i B przez przełącznik macierzowy 40. Następnie w chwili zdarzenia 160 ramka jest wysyłana na wyjście i dalej do portu B (zdarzenia 168), którego układy logiczne sprawdzają ramkę w chwili zdarzenia 164. W chwili zdarzenia 168 ramka ta jest przekazywana na wyjście łącza, do dołączonego urządzenia.

Na figurze 5B zamieszczono wykres czasowy ilustrujący operacje rozłączania. W tym przykładzie port A odbiera ramkę rozłączania od połączonego z nim urządzenia w chwili 200. Ramka ta pojawia się jako zdarzenie 202 na wyjściowej linii danych. Jest ona odbierana przez port B w chwili zdarzenia 208, gdzie układy logiczne sprawdzają ramkę w chwili zdarzenia 206, a ramka jest wysyłana do dołączonego urządzenia w chwili zdarzenia 204. Teraz układy logiczne portu B mogą przeprowadzić arbitraż magistrali sterowania 52 w chwili zdarzenia 212, co zostaje odebrane przez

168 257 układ arbitrażowy 38 w chwili 210, który to układ potwierdza zgłoszenie w chwili 214. Następnie układ logiczny portu B wysyła rozkaz rozłączenia w chwili 222, co zostaje zauważone w magistrali sterowania 52 w chwili 218, przez układy logiczne połączeń/rozłączeń 600 w chwili 220 oraz przez układy logiczne portu A w chwili 216. Następnie porty B i A przez magistralę sterowania 52 dokonują wymiany sygnałów potwierdzenia przesłania, odpowiednio w chwili zdarzeń 232 i 224, do czego są wykorzystywane linie danych wejściowe i wyjściowe dla odpowiednich portów, odpowiednio w chwilach zdarzeń 226,228,234 i 236. Istotnym zdarzeniem jest rozłączenie portów A i B przez przełącznik macierzowy 40 w chwili zdarzenia 230 następującego w wyniku sprawdzania (podsłuchu) informacji i stwierdzeniu, że rozkaz rozłączenia został wysłany z powodzeniem.

Jest oczywiste, że przy podsłuchu magistrali, w celu wykrycia rozkazów łączenia i rozłączenia do sterowania przełącznikiem macierzowym 40, nie jest wymagane wykonanie kolejnych cykli magistrali nawet wówczas, gdy przełącznik ten działa w sposób pozwalający realizować autonomiczną współpracę portów.

Na figurze 6 zamieszczono sieć działań ilustrującą działanie głównego układu sterowania stanów 78 portu, gdy port ten otrzymuje ramkę. W sieci działań w kroku 300 ramka jest odbierana z urządzenia dołączonego do portu od strony łącza. Główny układ sterowania stanów 78 w pierwszej kolejności określa, czy ramka dotyczy istniejącego połączenia, czy istniało już zdarzenie, w którym wcześniejsza ramka ustaliła połączenie, a ramka aktualna jest tylko jedną z ciągu ramek przesyłanych przez istniejące połączenie. W kroku 304 sieci działań ramka jest przesyłana do linii danych prowadzących do przełącznika macierzowego 40. Następnie główny układ sterowania stanów 78 wraca do kroku 300 oczekując na następną ramkę. Oczywiście, to ten główny układ sterowania 78 określa, czy bufor połączeń/synchronizacji 104 jest wypełniony. Jeżeli ma to miejsce, to ramka jest odrzucana w kroku 308, a główny układ sterowania stanów 78 wraca do stanu oczekiwania na następną ramkę.

W przypadku gdy wspomniany bufor 104 nie jest pełny, w kroku 310 ramak jest umieszczana w tym buforze, a główny układ sterowania stanów 78 w kroku 312 uruchamia procedurę arbitrażu dostępu do magistrali sterowania 52. W kroku 314 wspomniany główny układ sterowania 78 oczekuje na otrzymanie potwierdzenia. Gdy to nastąpi, w kroku 318 przystępuje do przetwarzania pojawiającego się żądania połączenia. W kroku 320 główny układ sterowania stanów 78 czyta odpowiedź żądanego portu. Odpowiedź jest badana w kroku 324 w celu określenia, czy port zajęty (krok 326), kiedy to przychodzi komunikat zajętości, czy też port wskazuje na swoje błędne działania (krok 328), kiedy to komunikat o błędnym działaniu jest wysyłany z powrotem w kroku 334. Wracając do kroku 324 należy zauważyć, że gdy odpowiedź jest pomyślna, port jest znakowany jako dołączony w kroku 330, a sygnał uzgodnienia nadawania rozpoczyna się w korku 336 wskutek działania przełącznika macierzowego 40.

W przypadku, gdy sygnał uzgodnienia odbierania jest odbierany w kroku 338, jego badanie przeprowadzane jest w kroku 340. Gdy wynik badania nie jest poprawny, w kroku 342 jest wysyłany raport o błędzie, podczas którego bufor połączeń/synchronizacji 104 jest wyzerowany w kroku 316. Wracając do kroku 340 należy zauważyć, że w przypadku gdy czynności uzgadniania zostają zakończone pomyślnie, ramka w kroku 344 jest przesyłana do przełącznika macierzowego 40, a główny układ sterowania stanów 78 przełącza się do stanu oznaczonego na fig. 8 jako węzeł A, który będzie omawiany później.

Na figurze 7 przedstawiono sieć działań ilustrującą działanie układu logicznego portu, gdy żądanie zostało odebrane z magistrali sterowania 52. Ma to miejsce w kroku 400. Podczas tego kroku port określa, czy będzie czy nie będzie on połączony w kroku 402. Jeżeli to nastąpi, to w kroku 404 port odpowiada sygnałem zajętości. Jeżeli to nie nastąpi, wówczas w kroku 406 port odpowiada, że może zrealizować połączenie. W kroku 408 port zapamiętuje informację, że jest on połączony, a w kroku 410 wykonuje operacje uzgadniania. Zwrotny sygnał uzgadniania jest odbierany w kroku 414 w celu określenia, czy wszystko przebiega prawidłowo. Jeżeli to nie zachodzi, wówczas w kroku 416 jest sygnalizowany błąd, a port w kroku 418 oznacza sam siebie jako rozłączony, wracając następnie do kroku 400. Jeżeli jednak w kroku 414 zwrotny sygnał uzgadniania potwierdza prawidłowość przebiegu procesu, to układy logiczne przechodzą do stanu odpowiadającego węzłowi A.

168 257

Jak pokazano na figurze 8, węzeł A jest węzłem łączącym logiczne sieci działań pokazane na fig. 5 i fig. 6 do kroku 420, w którym ramki przesyłane są z przełącznika macierzowego 40 do łącza. Jeżeli jest to potrzebne, ramki mogą być również przekazywane z łącza do przełącznika macierzowego 40. W kroku 424 układ logiczny portu określa, czy z przełącznika macierzowego 40 otrzymana została ramka rozłączająca. Jeżeli to nie zachodzi, wówczas w kroku 426 układ logiczny portu określa, czy otrzymany został rozkaz rozłączenia z magistrali sterowania 52. Jeżeli to nie nastąpiło, wówczas układy logiczne portu wracają do kroku 420 w celu kontynuowania przesyłania ramek. Wracając do kroku 424 należy zauważyć, że w sytuacji, gdy ramka rozłączająca została odebrana przez przełącznik macierzowy 40, w kroku 428 wykonany jest rozkaz odłączenia wyjścia na magistralę sterowania 52. Następnie w kroku 430 port jest znakowany jako rozłączony. Podobnie w kroku 426, w sytuacji gdy z magistrali sterowania 52 jest odbierany rozkaz rozłączenia, w kroku 430 port jest znakowany jako rozłączony.

Na figurze 9 zamieszczono sieć działań ilustrującą sterowanie przełącznika macierzowego 40. Należy zauważyć, że przełącznik macierzowy 40 jest urządzeniem podporządkowanym, które prowadzi „podsłuch magistrali sterowania 52 i odpowiednio do tego steruje połączeniami przełącznika krzyżowego 10. W kroku 500 układy logiczne przełącznika macierzowego 40 określają, czy został wysilany rozkaz na magistralę sterowania 52. Jeżeli to nie nastąpiło, to pozostaje w stanie oczekiwania. W przypadku obecności rozkazu na magistrali sterowania 52 w kroku 502 następuje zapamiętanie adresów portu. W kroku 504 przeprowadzane jest badanie rozkazu w celu stwierdzenia, czy jest to rozkaz łączenia. Jeżeli tak, to w kroku 506 odbywa się monitorowanie i sprawdzanie odpowiedzi portu. W przypadku, gdy w kroku 508 uzyskana odpowiedź będzie twierdząca, to w kroku 504 tworzone jest połączenie portów łączem. Podobnie w kroku 510 sprawdzany jest rozkaz w celu stwierdzenia, czy jest to rozkaz rozłączenia i jeżeli tak, to w kroku 512 połączenie portów zostaje rozłączone.

Jest oczywiste, że układy logiczne podsłuchiwania przełącznika macierzowego mogą być również wykorzystane do sterowania innymi funkcjami niż wyłącznie łączenie lub rozłączanie urządzeń przetwarzania danych. Na przykład układy logiczne podsłuchiwania przełącznika macierzowego mogą być wykorzystane do określania momentów wystąpienia specyficznych zdarzeń poprzez sprawdzanie informacji związanej z połączeniem dwu portów oraz do nadzorowania działania urządzeń autonomicznych, przykładowo uniemożliwienia dwu kolejnych połączeń z tym samym portem lub wykonanie operacji rozłączenia nie połączonego portu.

168 257

Fig. 2

3U

59A l 59B

54A 52 54B

Fig. 3

168 257

Fig. 4

PORT

A wejście tacza układ logiczny r

ii ^,124 B0>wyjście linii danych wejście linii danych

144 /148

If-^-LT²-IJ— _—|_Γ^-

I—T^6

-(160

-(-162 układ arbitrażu

126\ /128

T^~LTn

132 magistrala sterowania

134 układ logiczny potaczen/roztaczeń /138

U~^L._

140_χ /46

II u ^c

PORT

B wyjście tacza układ logiczny wyjście linii danych wejście linii danych ir

Fig. 5A

PORT

A

200 wejście łącza l· układ logicznywyjście linii _Γ danych

202 f-216 wejście linii danych —j-224 f 226 —j— 228 układ arbitrażu magistrala sterowania uktad logiczny_ polączen/roztaczen

PORT

B wyjście tacza uktad logiczny wyjście linii danych wejście linii danych

210 u—C 218

214 .<220

-232

J-[~208

Fig. 5B

Ji-<236

Fig. 6

Fig.7

Fig.8

Fig.9

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ transmisji danych zawierający przełącznik krzyżowy, do którego są dołączone urządzenia przetwarzania danych, znamienny tym, że przełącznik krzyżowy (10) zawiera porty (30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48), które są połączone z przynajmniej jednym przyporządkowanym jemu urządzeniem (14,16,18, 20,22,24, 26,28) przetwarzania danych oraz z magistralą arbitrażu (50), magistralą sterowania (52) i przełącznikiem macierzowym (40) tego przełącznika krzyżowego (10), przy czym magistrala arbitrażu (50) i magistrala sterowania (52) są połączone z układem arbitrażu (38).
2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy z portów (30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48) zawiera główny układ sterowania stanów (78), którego wyjście jest połączone poprzez układ sterujący przerwaniami (82) z magistralą sterowania (52).
3. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że każdy z portów (30,32,34,36,42,44,46, 48) zawiera rejestr odbiorczy (102), którego wejście jest połączone z przynajmniej jednym urządzeniem (14,16,18, 20, 22, 24, 26, 28) przetwarzania danych, zaś wyjście jest połączone z buforem połączeń/synchronizacji (104), który jest połączony poprzez układ sterowania zapisem (90) i układ sterowania odczytem (92), z głównym układem sterowania stanów (78).
4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że każdy z portów (30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48) zawiera pierwszy układ dekodowania/wykrywania błędów (106), którego wyjście jest połączone z wyjściem bufora połączeń/synchronizacji (104) i który jest połączony z głównym układem sterowania stanów (78).
5. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że każdy z portów (30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48) zawiera pierwszy rejestr (108), którego wejście jest połączone poprzez multiplekser odbiorczy (94) z wyjściem bufora połączeń/synchronizacji (104) i który jest połączony z przełącznikiem macierzowym (40).
6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy z portów (30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48) zawiera rejestr nadawczy (70), którego wyjście jest połączone z przynajmniej jednym urządzeniem (14,16,18,20,22,24,26,28) przetwarzania danych, zaś wejście jest połączone poprzez multiplekser nadawczy (72) z wyjściem bufora ramki (86), który jest połączony poprzez interfejs arbitrażu/sterowania (100) z magistralą sterowania (52).
7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że każdy z portów (30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48) zawiera drugi układ dekodowania/wykrywania błędów (84), który jest połączony z rejestrem nadawczym (70) i głównym układem sterowania stanów (78).
8. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że każdy z portów (30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48) zawiera układ logiczny zajętości/odrzucenia (74), który jest połączony poprzez multiplekser nadawczy (72) z rejestrem nadawczym (70) i z głównym układem sterowania stanów (78).
9. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że każdy z portów (30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48) zawiera drugi rejestr (80), który jest połączony z przełącznikiem macierzowym (40) i którego wyjście jest połączone z wejściem rejestru nadawczego (70) poprzez układ logiczny łączenia (76) i multiplekser nadawczy (72).
10. Układ według zastrz. 9 znamienny tym, że każdy z portów (30, 32, 34, 36, 42, 44, 46, 48) zawiera układ logiczny wymiany potwierdzeń (88), którego wejście jest połączone z wyjściem drugiego rejestru (80), zaś wyjście jest połączone z wejściem pierwszego rejestru (108) poprzez multiplekser odbiorczy (94).