Реферат: Проектирование блока доступа - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Проектирование блока доступа

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 2613 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Проектирование блока доступа к моноканалу ЛВС Введени е. Широкое распространение компьютерных сетей прежде всего обусловлено их высокой экономической эффективностью . В бизнесе своевременное обладание необходимой информацией – залог успеха . При построении систем АСУТП использование компьютерных се тей позволяет надежно связывать каналами передачи информации разнородные устройства , часто находящиеся на значительном удалении друг от друга и оперативно управлять технологическим процессом с точностью и скоростью , недоступными для человека . Банковские р а счетные системы уже давно не обходятся без сервисов , предоставляемых компьютерными сетями . В последнее время компьютерные сети в лице Internet приобрели большое значение как образовательные , информационные и развлекательные средства , ввиду того , что они р еализуют в себе широчайший спектр возможностей . Благодаря им Internet называют 6-м континентом , местом , где географическое положение объектов абсолютно не важно. Бурное развитие компьютерных сетей началось в начале 80-х годов . Только в 1983 году было предо ставлено около 100 типов локальных вычислительных сетей , отличающихся типом абонентов (станций ) подключаемых к сети , типом ЭВМ (от микро-ЭВМ до больших вычислительных систем ), номенклатурой , подключаемых абонентских комплексов , средой передачи данных , стои мостной производительностью , архитектурой и т.д . Однако во многом успех развития локальных вычислительных сетей определяется их доступностью массовому пользователю , с одной стороны , и теми социально-экономическими последствиями , которые они вносят в гибки е автоматизированные комплексы в различных сферах человеческой деятельности , с другой стороны . Поэтому в настоящее время наиболее распространены только несколько стандартов построения компьютерных сетей , которые наиболее соответствуют указанным требованиям. Это прежде всего Ethernet и его модификации , FDDI , Token Ring и некоторые другие . 1. Постановка задачи Задание : Спроектировать блок управления доступом к моноканалу ЛВС. Метод доступа к моноканалу : циклический опрос с приоритет ами. Топология : кольцо. Число станций : 25 . Длина поля данных кадра : 32 байта. Максимальная длина сообщения : 1,5 Кб. Элементная база : ТТЛ. 2. Разработка структурной схемы 2.1. Суть метода циклического опроса с приори тетами Этот метод управления применяется в ЛВС кольцевой конфигурации . Кадр , используемый здесь , включает в себя все поля обычного кадра , а также специальную служебную часть , которая применяется для управления моноканалом . Каждая станция , прис оединенная к моноканалу , владеет одним разрядом в служебной части , который может принимать единичное или нулевое значение . Процедура передачи информации включает три такта . На первом такте станции , имеющие информацию для передачи , помещают в свой разряд с л ужебной части единичный бит . На втором такте станции , поместившие единичный бит в служебный разряд , на всех предыдущих тактах осуществляют считывание служебной части кадра и проверяют поместили ли станции , имеющие высший приоритет , единичные биты в свои с л ужебные разряды . Если приоритет текущей станции становится наивысшим , то она захватывает моноканал и начинает передавать информацию по третьему тактовому сигналу . Достоинством данного метода : отсутствие конфликтных обращений к моноканалу , простота аппарат н ой и программной реализации , небольшое количество дополнительной служебной информации . Основной недостаток метода - низкая скорость работы станций во время обмена служебной информацией. 2.2. Топология локальных сетей Локальная с еть представляет собой систему распределенной обработки информации , состоящую как минимум из двух компьютеров , взаимодействующих между собой с помощью специальных средств связи . Компьютеры , входящие в состав сети , выполняют достаточно широкий круг функций, основными из которых являются : организация доступа к сети ; управление передачей информации ; предоставление вычислительных ресурсов и услуг абонентам сети. В свою очередь , средства связи призваны обеспечить надежную передачу информации между компьютерами сети. Конечно , компьютерная сеть может состоять и из двух компьютеров , но , как правило , их число в сети существенно больше . При этом компьютерная сеть не является простым объединением компьютеров , а представляет собой достаточно сложную систему . Любая комп ьютерная сеть характеризуется топологией , протоколами , интерфейсами , сетевыми техническими и программными средствами. Топология компьютерной сети отражает структуру связей между ее основными функциональными элементами . В зависимости от рассматриваемых комп онентов , принято различать физическую и логическую структуры локальных сетей . Физическая структура определяет топологию физических соединений между компьютерами . Логическая структура определяет логическую организацию взаимодействия компьютеров между собой. Дополняя друг друга , физическая и логическая структуры дают более полное представление о компьютерной сети. Под сетевыми техническими средствами подразумеваются различные физические устройства , обеспечивающие объединение компьютеров в единую компьютерную сеть. Протоколы представляют собой правила взаимодействия функциональных элементов сети. Интерфейсы — средства сопряжения функциональных элементов сети . В качестве функциональных элементов могут выступать как отдельные устройства , так и программные модули. Соответственно этому , существуют аппаратные и программные интерфейсы. Сетевые программные средства осуществляют управление работой компьютерной сети и обеспечивают соответствующий интерфейс с пользователями . К сетевым программным средствам относятся сетев ые операционные системы и вспомогательные (сервисные ) программы. Каждая из составляющих локальной сети характеризует ее отдельные свойства , и только их совокупность определяет всю сеть в целом . Таким образом , выбор локальной сети заключается в выборе ее то пологии , протоколов , аппаратных средств и сетевого программного обеспечения . Каждый из этих компонентов является относительно независимым . Например , сети с одинаковой топологией могут использовать различные методы доступа , протоколы и сетевое программное о беспечение . В свою очередь , в разных сетях могут использоваться одинаковые протоколы и (или ) сетевое программное обеспечение . Это , с одной стороны , расширяет возможность выбора наиболее оптимальной структуры сети , а с другой — усложняет этот процесс. 2.3. Базовые сетевые топологии При создании сети , в которой используются только сетевые адаптеры без таких средств , как маршрутизаторы , концентраторы и т.п ., может быть реализована одна из трех сетевых топологий : звездообразная , шинная или кольцевая . Звездообразная сеть (рис 1) характеризуется наличием центрального узла коммутации — сетевого сервера , к которому (или через который ) посылаются все сообщения . В этом случае на сетевой сервер , кроме основных функции , могут быть возложе ны дополнительные функции по согласованию скоростей работы станций и преобразованию протоколов обмена . Это позволяет в рамках одной сети объединять разнотипные рабочие станции . В настоящее время распространен несколько другой вид звездообразной конфигурац ии сети . В нем вместо сетевого сервера используется специализированное устройство , которое может быть как простым повторителем (усилителем ) сигналов , так и сочетать в себе достаточно сложные функции маршрутизатора . Такая технология используется в сети Ethe rnet при соединении устройств через витую пару. Рис 1. Звездообразная топология Наряду с определенными преимуществами , подобные локальные сети имеют и ряд недостатков . В частности , при подключении большого числа рабочих станций поддержание высокой скорости коммутации требует значительных аппаратных затрат . Кроме того , значительная функциональная нагрузка центрального узла определяет его сложность , что , естественно , сказыв а ется на надежности . Однако практика показывает , что надежность таких устройств сегодня вполне достаточная. В сетях с шинной топологией (рис. 2) рабочие станции с помощью сетевых адаптеров подключаются к общей магистрали (шине ). Аналогичным образом к общей магистрали подключаются и другие сетевые устройства . В процессе работы сети информация от передающей рабочей станции поступает на адаптеры всех рабочих станций , однако воспринимается только адаптером той рабочей станцией , которой она адресована. Подобная л инейная топология характеризуется простотой организации и возможностью подключения новых рабочих станций без использования дополнительного оборудования . Однако наличие общей передающей среды не позволяет абонентским системам одновременно передавать информ а цию , а разрыв шины приводит к разделению сети на независимые части , а иногда и к общей ее неработоспособности. Рис 2. Шинная топология сети Кольцевая сеть (рис. 3) харак теризуется наличием замкнутого однонаправленного канала передачи данных в виде кольца или петли . В этом случае информация передается последовательно между адаптерами рабочих станций до тех пор , пока не будет принята получателем и затем удалена из сети . Об ы чно за удаление информации из сети отвечает ее отправитель . Управление работой кольцевой сети может осуществляться централизовано с помощью специальной мониторной станции , либо децентрализовано за счет распределения функций управления между всеми рабочими станциями . Недостатком кольцевой топологии является то , что отказ одного звена кольца может вывести из строя всю локальную сеть . С целью повышения надежности кольцевых структур используют специальные безразрывные коммутаторы , позволяющие автоматически отк л ючать неработающие компьютеры или отдельные сегменты сети. Рис 3. Кольцевая топология сети. Существует также множество иных конфигураций сетей . Однако ввиду их малой расп ространенности , здесь я не буду рассматривать их. 2.4. Состав блока доступ a к моноканалу Рис. 4. Структурная схема блока доступ a к моноканалу. Блок управления доступом к моноканалу (рис . 4) включает в себя следующие блоки : ПП - приёмопередатчик ; ДК-декодер кадров ; БФК - блок формирования кадра ; БУ - блок управления ; БП-блок памяти ; Вх . Буф. - входной буфер ; Вых . Буф. - выходной буфер. Рассмотрим назначение этих блоков. ПП принимает по моноканалу кадры , транслирует в моноканал принятый кадр или передаёт в моноканал кадр , сформированный БФК . определяет заголовок и концевик кадра. ДК считывает служебную информацию принятого кадра. БФК формирует под действием сигналов с БУ мар кер или кадр данных. БУ генерирует сигналы управления в зависимости от типа принятого кадра , принимает сигналы от входного буфера и декодера кадров. В БП заносится и хранятся адреса станции-отправителя и станции-получателя. Входной буфер принимает данные о т блока сопряжения с ЭВМ. Выходной буфер принимает данные от приёмопередатчика при совпадении адреса получателя и собственного адреса. Функционирует блок управления доступом к моноканалу следующим образом : Приёмопередатчик прослушивает моноканал и при обн аружении заголовка кадра загружает в регистр данные , следующие после заголовка до концевика кадра , и устанавливает единичное значение в служебной части кадра , если станция имеет пакет на передачу . В декодер кадров поступает служебная информация принятого к адра . Декодер кадров сравнивает приоритет своей станции с наивысшим приоритетом и выдает результат в блок управления сигналом С 1. Блок управления анализирует сигнал С 1 и выдаёт команду С 5 если приоритет станции является наивысшим , С 2 станция хочет принять данные . С 4 сигнализирующий о наличии готовых к передаче данных во входном буфере . Сигнал С 6 поступает в блок памяти при инициализации блока управления доступом , т.е . при записи в блок памяти собственного адреса , который нужен для формирования кадра . СЗ - е сли станция хочет принять пакет. 3. Разработка функциональной схемы 3.1. Структура кадра данных Прежде чем разрабатывать функциональную схему блока управления доступом к моноканалу необходимо определить структуру кадра данных . Вид кадра данных представлен на рисунке 5. ПНК Служ.инф. АП АПР Данные ПКК Рис . 5. Структура кадра данных ПНК - признак начала кадра , ПКК - признак конца кадра , АП - адрес передатчика , АПР - адрес приемника 3.2. Буфе р данных. Буферирование магистральных сигналов применяется для электрического согласования и выполняет две основные функции : электрическая развязка (для всех сигналов ) и передача сигналов в нужном направлении (только для двунаправленных сигна лов ). Это первая и наиболее очевидная интерфейсная функция любого УС . Иногда с помощью буферирования реализуется также мультиплексирование сигналов . Для буферирования наиболее часто используются микросхемы мигистральных приемников , передатчиков , приемопер е датчиков , называемые также нередко буферами или драйверами. Буфер данных (рис . 6) представляет собой два регистра : регистр приёма и регистр передачи . В регистр приёма загружаются данные по команде “принять” блока управления . В регистр передачи загружаются данные для передачи в сеть по внешней команде “загрузить”. Рис . 6. Функциональная схема буфера данных. 3.3. Блок памяти. Рис . 7. Функциональная схема БП. Блок памяти (рис . 7) хранит адрес станции-отправителя , т.е . текущей станции , адрес станции-приёмника . Адрес станции-отправителя загружается при инициализации сет евого адаптера , в состав которого входит блок управления доступом к моноканалу . Адрес станции-приёмника загружается при наличии данных в ЭВМ для передачи , 3.4. Блок формирования кадра Рис. 8. Функциональная схема БФК. Блок формирования кадра (рис . 8) состоит из четырех регистров . Регистры адреса включаются на загрузку по команде “сформировать кадр данных” и на их вход данных поступают адреса станц ии-отправителя и станции-приёмника , а также приоритет станции . Регистр данных загружается данными для передачи по команде “сформировать кадр данных”. 3.5. Декодер кадров Декодер кадров (рис . 9) работает следующим образом : если ст анция хочет принять сигнал “готов принять” устанавливается в единицу и разрешает работу схемам сравнения СС 1 и СС 2. Адреса станции-отпревителя и станции-приёмника поступают на схемы сравнения СС 1 и СС 2, на вторые входы схем сравнения подаются адреса из бл о ка памяти . Если А 1 равен собственному адресу станции , то на выходе СС 1 появляется 1. Это значит что кадр прошёл по кольцу и вернулся к станции-отправителю . Если А 2 равен собственному адресу станции , то на выходе СС 2 появляется 1. Это значит что кадр адресо ван этой станции . Если ни на одном из выходов схем сравнения не установилась 1, т.е . А 1 и А 2 не равны собственному адресу станции , то это значит , что кадр адресован другой станции . Сигнал “готов передать” разрешает работу схемы сравнения ССЗ , и если приори тет станции оказался наивысшим , то происходит передача пакета в моноканал. Рис . 9 . Функциональная схема декодера кадров. 3.6. Блок управления Блок управления (рис . 10) получает сигналы от декодера кадров и входного буфера и формирует управляющие сигнал ы в зависимости от комбинации входных сигналов. Рис. 10. Функциональная схема блока управления. 4. Выбор и обоснование элементов схемы Принципи альная схема блока управления доступом к моноканалу представлена в приложении . Согласно заданию использованы интегральные микросхемы ТТЛ логики . Применены следующие ИС серии 555: Логические элементы ЛА 4, ЛИ 1, ЛЕ 1, ЛА 12, ЛН 1; Счётчики ИЕ 8; Регистры ИР 18, ИР 22; Триггеры ; Схема сравнения СП 1 . Рассмотрим эти элементы более подробно. 4.1. Логические элементы. Микросхемы типа ЛА выполняют логическую функцию “И - НЕ” , а ИС типа ЛИ - логическую функцию “И” . Условные обозначения и цоколёвки микросхем типа ЛА и ЛИ показаны на рис. 11. Рис .11. Условные обозначения и цоколёвки микросхем типа ЛА 12 ,ЛА 4 и ЛИ 1. Микросхемы типа ЛЕ выполняю т логическую функцию “ИЛИ - НЕ” , микросхемы типа ЛН представляют собой инверторы и выполняют логическую операцию “НЕ” . Их условные обозначения и цоколёвка представлены на рис .12. Рис .12. Условные обозначения и цоколёвки микросхем типа ЛЕ 1 и ЛН 1. 4.2. Регистры. Микросхема ИР 18 представляет собой шестиразрядный параллельный регистр с D - триггерами и буферными входами разрешения записи данных Е I . Если на вход EI подано напряжение низкого уровня , то данные с входов D будут загружены в регистр при поступлении положительного перепада тактового импульса на вход С. Микросхема ИР 22 - это восьмиразрядный регистр на D -триггерах . Регистр снабжён выходными буфер ными усилителями , имеющими третье z-состояние, которое можно установить с помощью с помощью вывода разрешения ЕО , если подать на него напряжение высокого уровня. Если на вход РЕ подать напряжение низкого уровня , разрешается запись в регистр нового восьмир азрядного кода . Условные обозначения и цоколёвки регистров ИР 18 и ИР 22 представлены на рисунке 13 . 4.3- Схема сравнения. Микросхема СП 1 - это схема сравнения двух четырёхразрядных чисел (компаратор ). Ее условное обозначение и цо колевка показаны на рисунке 14. Она имеет 11 входов : четыре пары (восемь входов ) из них принимают по два четырёхразрядных числа А0. ..A3 и В0...ВЗ , а три входа I (А <В ), I ( A = B ), I ( A > B ) необходимы для увеличения ёмкости схемы (соединение нескольких ИС типа СП 1 ). Компаратор имеет три выхода : А >В , А =В , А <В . Условное обозначение микросхемы СП 1 представлено на рисунке 14. 5. Разработка принципиальной схемы Принципиальная схема блока управления доступом к моноканалу разработана на основе ф ункциональной схемы . Рассмотрим некоторые части схемы. Схема сравнения необходима для сравнения адресов в адресных частях кадра и собственного адреса станции . Т.к . количество станций в кольце равно 25, необходимо пять разрядов для адреса , т.е . нужно исполь зовать пятиразрядные счётчики . Но пятиразрядных микросхем сравнения ТТЛ логики промышленность не выпускает . Необходимо каскадное включение четырёхразрядных схем сравнения (рис . 15). В остальном разработка принципиальной схемы сводится к переходу от функцио нальной схемы к принципиальной путём подбора конкретных микросхем ТТЛ логики , учитывая необходимую и реальную разрядность микросхем. 6. Заключение В результате курсовой работы была разработана схема блока управления доступом к м оноканалу методом циклического опроса с приоритетами . Кольцевая топология имеет свои особенности при выборе метода управления обменом . Важным фактором является то , что любой пакет , посланный по кольцу , последовательно пройдя всех абонентов , через некоторо е время возвратится в ту же точку (топология замкнутая ). Здесь нет одновременного распространения сигнала в две стороны , как в “шине” . Для управления обменом в сети типа “кольцо” обычно выбирают специфические методы , в наибольшей степени соответствую щие и м енно особенностям “кольца” : маркерный метод управления , метод кольцевых сегментов . Собственно говоря метод циклического опроса с приоритетами уже давно не используется.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Хорошее утро наступает в обед.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru