1.2 Сетевая структура

При использовании принципа модульного разделения процессоров система распределенного управления может быть построена по принципу непосредственных связей между микропроцессорами по коммутируемым каналам. При построении системного интерфейса на базе ЦКП задача организации доступа УУ к физическому каналу теряет свое значение, т.к. в этом случае нет конфликтов между УУ из-за доступа к ресурсам канала при необходимости одновременной передачи сообщений. Для передачи сообщений между двумя УУ в ЦКП устанавливается временной виртуальный путь. Протокол управления в этом случае определяет алгоритм поиска свободного пути между УУ и реализуется с помощью стандартной процедуры, принятой для всех видов соединений в ЦКП.

1.3 Магистральная структура (принцип общего канала связи)

Магистральная структура предполагает использование общей шины в виде скрученной пары проводов коаксиального или волоконно – оптического кабеля. Общая шина обслуживает УУ в режиме мультиплексирования. Данные могут передаваться по ОШ в последовательном или параллельном коде. При использовании ОШ отпадает необходимость в протоколах сетевого уровня (необходимость маршрутизации), т.к. маршрут однозначно определяется номерами УУ – передатчика и УУ – приемника сообщения. В качестве протокола взаимодействия по ОШ может использоваться сокращенный вариант сигнализации ОКС№7. Сигнальные единицы имеют фиксированную длину 16байт и фиксированное размещение полей.

ЭУМ, подключенные к ОШ, содержат специальное устройство сопряжения – сетевой адаптер (СА), который реализует протоколы управления физическим каналом, доступом к каналу и управление информационным каналом (рисунок 8).

Рисунок 8 - Сетевой адаптер

Сетевой адаптер работает автономно и параллельно с процессором ЭУМ. В его состав входят:

блок сопряжения с внутренним интерфейсом ЭУМ, он обеспечивает передачу данных и управляющих сигналов между СА и процессором ЭУМ. После окончания передачи или приема сообщения по ОШ передает в процессор ЭУМ слово состояния адаптера и результат передачи или приема сообщения.
Блок управления доступом реализует принятый протокол доступа к ОШ.
Блоки управления передачей и приемом реализуют функции, связанные с управлением информационным каналом (формирование кадра при передаче, прием и контроль достоверности и др.).
Блок приемопередатчиков выполняет функции управления физическим каналом, т.е. согласует логические сигналы, формируемые в СА с физическими сигналами ОШ.

Различают три основных вида доступа к физическому каналу:

случайный
детерминируемый (контролируемый)
комбинированный

При случайном доступе каждое УУ захватывает канал передачи в произвольный момент.

Детерминированный доступоснован на поочередном предоставлении УУ разрешения на передачу данных по каналу.

Комбинированный доступ заключается в использовании случайного и детерминированного доступа к каналу на разных фазах процесса передачи данных.

В ЭУС с ОШ применяются, как правило, протоколы детерминированного доступа.

Протокол синхронного доступа с временным разделением (синхронная шина)

Рисунок 9 - Синхронный доступ с временным разделением

Цикл работы ОШ делится на Nравных временных интервала по числу УУ, подключенных к шине. Каждому УУ шина предоставляется в цикле в течение определенного временного интервала Т, длительность которого определяется временем передачи (с учетом времени распространения сигнала по шине) сообщения максимальной длины или фиксированной длины.

Недостатком протокола является простой шины, если в очередном УУ отсутствует сообщение. Применение такого протокола эффективно только при высокой нагрузке, создаваемой на ОШ каждым УУ.

Протокол эстафетного доступа (асинхронная шина)

Сетевые адаптеры УУ, подключенных к ОШ, связаны кольцевой цепью, по которой между адаптерами передается эстафета – сигнал, разрешающий доступ к ОШ.

УУ1

УУ2

УУ N