RU2017204C1

RU2017204C1 - Multiple access-control device for unified bus local area networks

Info

Publication number: RU2017204C1
Authority: RU
Inventors: С.С. Мощицкий; С.Н. Ткаченко; Н.И. Полищук; Г.Н. Тимонькин; В.С. Харченко; В.А. Ткаченко
Original assignee: Харьковское приборостроительное конструкторское бюро "Авиаконтроль"
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: computer engineering. SUBSTANCE: device interface further has second counter, two set/reset-triggers, inhibition trigger, two disabling triggers, two comparators, two AND gates, two OR gates, two pulse drivers. EFFECT: increased reliability by disabling active user whose time for data exchange is beyond the preset one. 2 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве устройства управления доступом к магистрали при построении локальных сетей с магистральной архитектурой. The invention relates to computer technology and can be used as a device for access control to the backbone when building local networks with backbone architecture.

Целью изобретения является повышение надежности за счет отключения активного абонента, превышающего установленное время обмена информацией в сети. The aim of the invention is to increase reliability by disabling the active subscriber, exceeding the set time for the exchange of information on the network.

На фиг. 1 представлена схема подключения блоков сопряжения абонентов сети к управляющей и информационной магистралям, а также к блоку управления; на фиг. 2 - функциональная схема блока сопряжения. In FIG. 1 shows a diagram of the connection of the pairing units of the network subscribers to the control and information lines, as well as to the control unit; in FIG. 2 is a functional block diagram of the interface.

Устройство управления доступом к магистрали в локальных сетях с магистральной архитектурой (фиг. 1) содержит блок 1 управления, состоящий из мультивибратора и двух тактовых выходов (мультивибратор не изображен), N блоков 2 сопряжения, управляющую магистраль 3, информационную магистраль 4. Каждый блок 2 сопряжения (фиг. 2) содержит счетчик 5, второй двоичный счетчик 6, преобразователь 7 параллельного кода в последовательный, первый 8 и второй 9 триггеры режима, триггер 10 отказа, первый 11 и второй 12 триггеры отключения, первый 13, второй 14 и третий 15 элементы сравнения, первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 элементы И, первый 20, второй 21 и третий 22 элементы ИЛИ, первый 23 и второй 24 формирователи импульсов, тактовый 25 и управляющий 26 входы, управляющий вход 27, управляющие входы 28, 29, 30 приема кодов приоритетов соответственного абонента, абонентов предыдущего и последующего блоков 2 сопряжения, первый информационный вход-выход 31, первый управляющий выход 32, третий управляющий вход 33 и четвертый управляющий вход 34, второй управляющий выход 35 и третий управляющий выход 36, информационный выход-вход 37. The access control device for LAN access in local networks with a backbone architecture (Fig. 1) contains a control unit 1 consisting of a multivibrator and two clock outputs (a multivibrator is not shown), N interface units 2, a control line 3, an information line 4. Each block 2 pairing (Fig. 2) contains a counter 5, a second binary counter 6, a parallel to serial converter 7, the first 8 and second 9 mode triggers, failure trigger 10, the first 11 and second 12 trip triggers, the first 13, second 14 and third 15 e comparisons, first 16, second 17, third 18 and fourth 19 elements AND, first 20, second 21 and third 22 elements OR, first 23 and second 24 pulse shapers, clock 25 and control 26 inputs, control input 27, control inputs 28 , 29, 30 receiving priority codes of the respective subscriber, the subscribers of the previous and subsequent interface units 2, the first information input-output 31, the first control output 32, the third control input 33 and the fourth control input 34, the second control output 35 and the third control output 36, information output -input 37.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Блок 1 вырабатывает последовательность импульсов, которые через магистраль 3 поступают на управляющие входы 25, 26 блоков 2.1-2.N сопряжения всех абонентов. Каждый импульс из последовательности разрешает захват шины только одному блоку 2 сопряжения по признаку порядкового номера импульса в последовательности. Таким образом, для захвата магистрали 4 одним из абонентов достаточно не более N сигналов, где N - число абонентов в сети. Block 1 generates a sequence of pulses that are fed through the line 3 to the control inputs 25, 26 of blocks 2.1-2.N of the interface of all subscribers. Each pulse from the sequence allows the capture of the bus to only one pairing unit 2 according to the sequence number of the pulse in the sequence. Thus, to capture highway 4 by one of the subscribers, no more than N signals are sufficient, where N is the number of subscribers in the network.

В момент захвата магистрали 4 одним из абонентов блок 1 прекращает генерацию импульсов на управляющем входе 26 и фиксирует состояние в счетчиках 5.1-5. N (фиг. 2). Генерация импульсов по управляющему входу 26 возобновляется в случае освобождения магистрали 4 абонентом, ее захватившим, или в случае перехода в режим отключения абонента от магистрали другими абонентами. Абонент-передатчик, захватывающий магистраль 4, обменивается по ней битами информационного кадра. At the time of capturing the highway 4 by one of the subscribers, block 1 stops the generation of pulses at the control input 26 and fixes the state in the counters 5.1-5. N (Fig. 2). Pulse generation at the control input 26 is resumed in the event that the line 4 is released by the subscriber who has captured it, or in the case of switching to the mode of disconnecting the subscriber from the line by other subscribers. The subscriber-transmitter, capturing the highway 4, exchanges bits of the information frame on it.

По окончании цикла приема-передачи или по окончании интервала времени, предоставленного сетью абоненту для обмена, а также в других случаях снимается блокировка с магистрали 3 и блок 1 продолжает генерацию импульсов по управляющему входу 26. At the end of the transmit-receive cycle or at the end of the time interval provided by the network to the subscriber for exchange, as well as in other cases, the lock is removed from line 3 and block 1 continues to generate pulses at the control input 26.

Захват магистрали абонентом происходит следующим образом. The capture of the trunk by the subscriber is as follows.

Поступающая на входы двоичного счетчика 5 последовательность импульсов с блока 1 управления устройства фиксируется им. Выход счетчика 5 подключен к второму информационному входу элементов 13, 14, 15 сравнения. На первый вход 28 элемента 13 сравнения поступает код X_n приоритета абонента. Код X_n, сформированный на выходе счетчика 5, после поступления n-го импульса на его вход сравнивается с кодом приоритета X_i. Если они совпадают, то на выходе элемента 13 сравнения появляется потенциал, который поступает на второй вход элемента И 16.The pulse sequence arriving at the inputs of the binary counter 5 from the device control unit 1 is fixed by it. The output of the counter 5 is connected to the second information input of the comparison elements 13, 14, 15. The first input 28 of the comparison element 13 receives the subscriber priority code X _n . The code X _n generated at the output of counter 5, after the nth pulse arrives at its input, is compared with the priority code X _i . If they match, then at the output of the comparison element 13, a potential appears, which is fed to the second input of the And 16 element.

Абонент, требующий обслуживания, выставляет вместе с кодом приоритета X_i на управляющем входе 27 сигнал запроса на передачу информации ПРД, который поступает на первый вход элемента И 16. На третий вход элемента И 16 поступает разрешающий потенциал с выхода элемента ИЛИ 22. Элемент И 16 с открытым коллектором блокирует магистраль 3, закоротив ее на землю, что соответствует захвату шины абонентом, код приоритета которого равен X_i. Захват шины другими абонентами исключается, так как магистраль 3 заблокирована, а значит, счетчики 5 в блоках 2.1-2.N сопряжения не могут изменить своего состояния.The subscriber requiring the service sets, together with the priority code X _i, on the control input 27, a request signal for transmitting information of the transmitting information, which is transmitted to the first input of the element And 16. The third input of the element And 16 receives the resolving potential from the output of the element OR 22. Element And 16 with an open collector, it blocks trunk 3 by shorting it to ground, which corresponds to a bus being picked up by a subscriber whose priority code is X _i . Capture of the bus by other subscribers is excluded, since the trunk 3 is blocked, which means that the counters 5 in the blocks 2.1-2.N of the interface cannot change their state.

Далее информация абонента-передатчика преобразуется из параллельного кода в последовательный при помощи преобразователя 7 (т.е. схемы К580ИК51) и передается через магистраль 4, откуда она поступает на вход аналогичного приемопередатчика блока 2 сопряжения абонента-приемника. Further, the information of the subscriber-transmitter is converted from parallel code to serial using a converter 7 (i.e., circuit K580IK51) and transmitted through line 4, from where it is fed to the input of a similar transceiver of the unit 2 of the pairing of the subscriber-receiver.

По окончании сеанса передачи информации абонент-передатчик снимает сигнал ПРД с управляющего входа, а значит, отключается от магистрали 3 выход элемента И 16 с открытым коллектором. Это соответствует снятию блокировки с магистрали 3 и появлению импульсов с выхода блока 1 управления на управляющий вход 26 блока 2 сопряжения. Сеанс передачи информации блоком может быть прерван, в блоке 2 сопряжения другими абонентами, если, например, абонент-передатчик превышает время обмена информацией или в других случаях. При этом отключение активного абонента-передатчика производится по определенному алгоритму одним из блоков 2 сопряжения (соседним слева или соседним справа). At the end of the information transfer session, the subscriber-transmitter removes the transmit signal from the control input, which means that the output of the And 16 element with an open collector is disconnected from the highway 3. This corresponds to unlocking the line 3 and the appearance of pulses from the output of the control unit 1 to the control input 26 of the pairing unit 2. The information transfer session by the block may be interrupted, in block 2, by interfacing with other subscribers if, for example, the subscriber-transmitter exceeds the time of information exchange or in other cases. In this case, the active subscriber-transmitter is turned off according to a certain algorithm by one of the pairing units 2 (adjacent to the left or neighboring to the right).

Отключение производится следующим образом. Shutdown is as follows.

Текущий код X_n с выхода счетчика 5 поступает на первые входы элементов 14,15 сравнения. По входам 29.1 и 30.1 на вторые входы элементов 14, 15 сравнения подается код приоритета абонентов предыдущего или последующего в сети (X_i+1 или X_i-1 от соседа справа или от соседа слева) в зависимости от условий работы в данный момент времени.The current code X _n from the output of the counter 5 is supplied to the first inputs of the comparison elements 14.15. At inputs 29.1 and 30.1, the second inputs of the comparison elements 14, 15 receive the priority code of the subscribers of the previous or next one in the network (X _{i + 1} or X _i-1 from the neighbor to the right or from the neighbor to the left) depending on the operating conditions at a given time.

Если произошло сравнение кодов X_n и X_i-1, на выходах элемента 14 сравнения появляется положительный потенциал, который по очередному тактовому импульсу с входа 25 устанавливает первый триггер 8 режима в единичное состояние и через элементы ИЛИ 20 и И 17 по установочному входу второго двоичного счетчика 6 переводит счетчик 6 в единицу.If the codes X _n and X _{i-1 were} compared, the positive potential appears at the outputs of the comparison element 14, which, by the next clock pulse from input 25, sets the first trigger 8 of the mode to a single state and through the elements OR 20 and AND 17 at the installation input of the second binary counter 6 translates counter 6 to one.

С выхода счетчика 6 единичный сигнал поступает на третий вход элемента И 18, а на второй вход данного элемента подается единичный сигнал с выхода первого триггера 8 режима. Кроме того, на первый вход элемента И 18 подается единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 22. С выхода элемента И 18 единичный сигнал устанавливает триггер 11 отключения (i-1)-го абонента в единичное состояние, что приводит к появлению на его инверсном выходе нулевого сигнала, а значит, и на выходе 35 появляется нулевое состояние. From the output of counter 6, a single signal is fed to the third input of AND element 18, and a second signal from the output of the first trigger 8 of the mode is supplied to the second input of this element. In addition, a single signal from the output of the OR element 22 is supplied to the first input of the And 18 element. From the output of the And 18 element, a single signal sets the trigger 11 of disconnecting the (i-1) th subscriber to a single state, which leads to the appearance of a zero on its inverse output signal, and hence the output 35 appears zero state.

С управляющего выхода 35 i-го блока сопряжения нулевой сигнал поступает на управляющий вход 33 (i-1)-го блока сопряжения и, пройдя через элемент ИЛИ 22, устанавливает триггер 10 отказа в единичное состояние, нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 22 блокируются триггеры 11, 12 отключения (i-1)-го блока сопряжения по первым входам элементов И 18, 19. From the control output 35 of the i-th interface unit, a zero signal is fed to the control input of the 33 (i-1) -th interface unit and, passing through the OR element 22, sets the trigger 10 failure to a single state, the triggers are blocked by the zero signal from the output of the OR element 22 11, 12 disable (i-1) -th interface unit for the first inputs of elements And 18, 19.

Нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 22 поступает на третий вход элемента И 16 и приводит к появлению на его инверсном выходе единичного потенциала, что соответствует снятию блокировки в сети по управляющему входу 26. Единичный сигнал с выхода триггера 10 отказа через управляющий выход 32 передается абоненту, который снимает сигнал ПРД с управляющего входа 27 (i-1)-го блока сопряжения и X_i-1 - код приоритета с управляющего входа 28 i-го блока сопряжения.The zero signal from the output of the OR element 22 is fed to the third input of the And 16 element and leads to the appearance of a unit potential on its inverse output, which corresponds to unlocking the network at the control input 26. A single signal from the output of the trigger 10 failure through the control output 32 is transmitted to the subscriber, which removes the PRD signal from the control input of the 27th (i-1) th interface unit and X _i-1 is the priority code from the control input 28 of the i-th interface unit.

На выходе элемента 14 сравнения появляется нулевой уровень сигнала. По заднему фронту, сигнал с выхода элемента ИЛИ 20 формирует на выходе формирователя 23 импульс, который поступает на R-вход двоичного счетчика 6, устанавливая его в нулевое состояние. Сброс двоичного счетчика 6 происходит в случае, если происходит переполнение счетчика 5, а также в начальный момент работы устройства, если на выходе двоичного счетчика 6 находится единичный сигнал. At the output of the comparison element 14, a zero signal level appears. On the trailing edge, the signal from the output of the OR element 20 generates an pulse at the output of the former 23, which is fed to the R-input of the binary counter 6, setting it to zero. Binary counter 6 is reset if there is an overflow of counter 5, as well as at the initial moment of operation of the device, if there is a single signal at the output of binary counter 6.

В первом случае сброс производится следующим образом. С выхода счетчика 5 единичный сигнал поступает на второй вход элемента ИЛИ 21 и приводит к появлению единичного сигнала на его выходе. Единичный сигнал поступает на R-вход второго двоичного счетчика 6 и устанавливает его в нулевое состояние. In the first case, the reset is performed as follows. From the output of the counter 5, a single signal is supplied to the second input of the OR element 21 and leads to the appearance of a single signal at its output. A single signal is fed to the R-input of the second binary counter 6 and sets it to the zero state.

Во второму случае единичный сигнал с выхода двоичного счетчика 6 формирует на выходе формирователя 24 импульс, который поступает на третий вход элемента ИЛИ 21 и далее на R-вход второго счетчика 6, устанавливая его в нулевое состояние. С выхода формирователя 24 импульсов положительный потенциал подается на R-вход первого и второго триггеров 8, 9 режима и устанавливает их в нулевое состояние. Нулевой уровень сигнала с выхода элемента ИЛИ 22 подается на первый и второй выходы элементов И 19, 18 (i-1)-го блока сопряжения соответственно и блокирует их работу. In the second case, a single signal from the output of the binary counter 6 generates a pulse at the output of the former 24, which is fed to the third input of the OR element 21 and then to the R-input of the second counter 6, setting it to zero. From the output of the shaper 24 pulses, the positive potential is fed to the R-input of the first and second triggers 8, 9 of the mode and sets them to zero. The zero level signal from the output of the OR element 22 is supplied to the first and second outputs of the elements And 19, 18 (i-1) -th interface unit, respectively, and blocks their operation.

В случае сравнения кодов X_n и X_i+1 на выходе элемента 15 сравнения появляется единичный потенциал, который поступает на I-вход второго триггера 9 режима и второй вход элемента ИЛИ 20. При этом происходит установка второго триггера 9 режима и счетчика 6 в единицу. Единичные сигналы с выхода второго триггера 9 режима, двоичного счетчика 6 и элемента ИЛИ 22, поступая на выходы элемента И 19, приводят к появлению на его выходе, а соответственно и на S-входе триггера 12 отключения i-го абонента единичного потенциала. На инверсном выходе триггера 12 появляется нулевой потенциал, который через управляющий выход 36 поступает на управляющий вход 33 i-го абонента, что ведет к снятию блокировки i-го абонента с магистрали, установке триггера 10 отказа i-го абонента в единицу и блокировке элементов И 18, 19 блока сопряжения i-го абонента (прохождение сигналов в данном случае аналогично описанному выше). По окончании работы N-го блока сопряжения и обмена информацией в нем производится сброс всех счетчиков 5 и триггеров 11, 12, начинается очередной цикл работы устройства (цепи сброса не показаны).In the case of comparing codes X _n and X _{i + 1,} at the output of the comparison element 15, a single potential appears, which is fed to the I-input of the second trigger 9 of the mode and the second input of the OR element 20. In this case, the second trigger 9 of the mode and counter 6 are set to unity . Single signals from the output of the second trigger 9 mode, binary counter 6 and the element OR 22, coming to the outputs of the element And 19, lead to the appearance on its output, and accordingly at the S-input of the trigger 12 shutdown of the i-th subscriber of a single potential. At the inverted output of trigger 12, a zero potential appears, which through the control output 36 goes to the control input 33 of the i-th subscriber, which leads to unlocking the i-th subscriber from the trunk, setting the trigger 10 of the failure of the i-th subscriber to one and blocking the AND elements 18, 19 of the interface unit of the ith subscriber (the passage of signals in this case is similar to that described above). At the end of the N-th block of pairing and exchange of information in it, all the counters 5 and triggers 11, 12 are reset, the next cycle of the device starts (reset circuits are not shown).

Claims

DEVICE FOR MANAGING ACCESS TO THE HIGHWAY IN LOCAL NETWORKS WITH HIGHWAY ARCHITECTURE, comprising a control unit, N interface units, a control and an information line, the capture input-output of each interface unit being connected via a control line, information outputs-inputs of each interface unit are interconnected through the information line, the clock outputs of the control unit are connected via the control line with the clock input-output of the capture of each interface unit, the input is requested and the data input and output of each interface unit are connected respectively to the request input and the device data input and output, each interface unit contains a parallel to serial converter, a first counter, a first comparison element, a first AND element, and in each input / output interface unit the data of the interface unit is connected to the first input-output of the parallel code to serial converter, the i-th (i = 1, ..., N) input of the device subscriber code is connected to the first input of the first comparison element, request input b the interface is connected to the first input of the first element AND, the input-output of the capture of the interface unit is connected to the counting input of the first counter and the inverse output of the first element And, the information output of the first counter is connected to the first input of the first comparison element, the output of which is connected to the second input of the first element And , the output-input of the parallel-to-serial code converter is connected to the information output-input of the interface unit, characterized in that, in order to increase reliability by turning off the active a bonent exceeding the set time for information exchange in the network, the second and third comparison elements, three OR elements, two mode triggers, a second counter, the second and fourth And elements, two tripping triggers, and a failure trigger are additionally introduced into the device in each pairing unit each interface unit, the first information inputs of the second and third comparison elements are connected to the information output of the first counter, the second information inputs of the second and third comparison elements are connected to control the priority codes of the (i + 1) -th and (i - 1) -th device subscribers, respectively, the first input of the first OR element is connected to the output of the second comparison element, the second input is to the output of the third comparison element, j-inputs of the first and second triggers modes are connected to the outputs of the second and third comparison elements, respectively, the first input of the second AND element is connected to the output of the first OR element, the second input to the C-inputs of the first and second mode triggers and the clock input of the interface unit, the input of the first pulse shaper is connected with the output of the first OR element, the first input of the second OR element with the output of the first pulse shaper, the second input with the output of the counter overflow, and the third input with R-inputs of the first and second mode triggers and the output of the second pulse shaper, the counting input of the second counter connected to the output of the second AND element, and the R-input connected to the output of the second OR element, the output of the second counter is connected to the input of the second pulse shaper and to the first inputs of the third and fourth elements AND, the second input of the third element AND is connected the output of the first trigger of the mode, the second input of the fourth element AND is connected to the output of the second trigger of the mode, the outputs of the first and second tripping triggers - with the first and second tripping outputs of the interface unit, the first and second tripping outputs of the i-th interface unit - with trip inputs ( i - 1) -th and (i + 1) -th interface blocks, respectively, the first and second inputs of the third OR element are connected to the first and second disconnect inputs of the interface unit, and the output is connected to the third inputs of the third and fourth AND elements, the third input m first AND gate and an inverted S-input of latch failure, whose output is connected to an output device failure.