СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Описание принципов функционирования ЛВС с маркерным доступом
1.1 Принцип работы ЛВС с МД на структуре шина
1.2 Тип и форматы кадров
1.3 Тайм-ауты
2. Описание микропроцессорного комплекта PIC16C64
2.1 Описание команд PIC16C64
3. Описание структурной схемы станции ЛВС
4. Описание принципиальной схемы станции ЛВС
5. Описание граф-схемы режима работы ЛЛС
6. Расчет эффективности работы станции
6.1 МД при произвольном расположении узлов на структуре шина
6.2 ИМД при произвольном расположении узлов на структуре шина
6.3 Сравнение МД и ИМД на структуре шина
Заключение
Библиографический список
Приложение 1
Приложение 2
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ЛВС - локальная вычислительная сеть;
УДС - подуровень управления доступом к среде;
УЛС - подуровень управления логической связью;
МД - маркерный доступ;
ИМД - интервально-маркерный доступ;
КД - кадр данных;
КМ - кадр маркера;
КП - кадр прерывания;
ПБД - протокольный блок данных;
IEEE - Институт инженеров по электротехнике и радиоэлетроннике;
МК - микроконтроллер;
ЦП - центральный процессор;
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство;
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство;
ЛЛС - ликвидация логического соединения.
ВВЕДЕНИЕ
Целью данного курсового проекта является:
-разработка структурной и принципиальной схемы станции локальной вычислительной сети (ЛВС), удовлетворяющей требованиям, изложенным в техническом задании;
-разработка граф схемы алгоритма работы станции в режиме ликвидации логического соединения;
-написание программы в командах микропроцессорного комплекта серии PIC16C64;
-изучение этой серии;
-анализ эффективности работы станции.
1. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЛВС С МД
1.1 Принципы работы ЛВС с МД на структуре шина
При использовании маркерного доступа на структурной организации шина для обеспечения доступа станций к физической среде передачи необходимо передавать кадр маркера определенного формата /1/. Передача маркера от одной станции к другой должна происходить в заданной последовательности. В стандарте 802.4 принята циклическая последовательность передачи маркера в порядке убывания адресов, когда станция с более старшим адресом передает маркер станции с более младшим адресом, а станция с самым младшим адресом передает маркер станции с самым старшим адресом. Циркуляция кадра маркера образует так называемое логическое кольцо физической шины (рис.1.1).
При этом последовательность расположения станций в логическом кольце может не соответствовать последовательности их физического размещения на шине.
Рис. 1.1. Логическое кольцо физической шины
Станции, не входящие в логическое кольцо, не могут инициализировать передачу данных и не могут передавать кадр маркера, но могут принимать кадры от других станций, могут отвечать на запросы от других станций и включаться в логическое кольцо при получении соответствующего разрешения.
В данной структурной организации нет станции-монитора, которая управляла бы работой логического кольца. Эти функции выполняет та станция, которая в данный момент является держателем маркера, т.е. получила кадр маркера и временно удерживает его у себя.
При передаче многих управляющих кадров станция-держатель маркера должна ожидать ответ от другой или других станций. Время ожидания зависит от расположения передающей и принимающей станции и принятого алгоритма функционирования. Максимальное время ожидания определяется интервалом ответа (максимальным промежутком времени, в течение которого любая из станций должна ждать ответа от другой станции) и номером окна ответа.
Для различных управляющих кадров ответ может придти в 1, 2, 3 или 4 окне. Длительность окна ответа равна интервалу ответа.
1.2 Тип и форматы кадров
Информация, передаваемая на уровне УДС, должна передаваться в виде кадров и заполнителей.
В данной структурной организации используются КД, КМ и КП, форматы которых представлены на рис.1.2. При этом приняты следующие обозначения: НО - начальный ограничитель; УК - указатель кадра; АП - адрес получателя; АО - адрес отправителя; КПК – контрольная последовательность кадра; КО - конечный ограничитель.
КД |
КМ |
КП |
Название кадра | Код | Режим работы сети |
1. Заявка маркера2. Запрос преемника 13. Запрос преемника 24. Кто следующий5. Разрешение соперничества6. Кадр маркера7. Установить преемника | 0000 00000000 00010000 00100000 00110000 01000000 10000000 1100 | Инициализация логического кольцаЛогическое подключение станцииЛогическое подключение станцииИли восстановление после ошибокВосстановление после ошибокЛогическое подключение станцииНормальное функционированиеЛогическое подключение станции и восстановление после ошибок |
Кадр "Заявка маркера" используется станциями для установления той станции, которая будет инициализировать логическое кольцо, т.е. будет генерировать маркер. Этот кадр содержит поле данных произвольной длины, которая должна быть кратна байту и равняться 0,2, 4 или 6 интервалов ответа.
Кадр "Запрос преемника 1" формируется станцией-держателем маркера для ввода в логическое кольцо новых станций. В этом кадре поле АП содержит адрес следующей станции, отсутствует поле данных и за этим кадром должно следовать одно окно ответа.
Кадр "Запрос преемника 2" формируется станцией-держателем маркера. Поле АП в этом кадре содержит адрес следующей станции. Кадр используется для ввода в логическое кольцо новых станций. Такой кадр передается, если нет ответа на кадр "Запрос преемника 1". Такая ситуация будет обязательно, если кадр "Запрос преемника 1" передает станция с наименьшим номером в логическом кольце. В кадрах "Запрос преемника 2" отсутствует поле данных и за кадром должно следовать два окна ответа.
В кадре "Кто следующий" поле данных содержит адрес следующей станции. За этим кадром должны следовать 3 окна ответа. Кадр формируется станцией-держателем маркера. Кадр используется в режиме восстановления после ошибок, если преемник не активен.
Кадр "Разрешение соперничества" передается станцией-держателем маркера, когда при опросе станций, желающих войти в логическое кольцо, ответ дали 2 или более станций. Кадр разрешает этим станциям начать соревнование за включение в логическое кольцо. Этот кадр не содержит поля данных и за ним должно следовать 4 окна ответа.
Кадр "Установить преемника" может формироваться целым рядом станций в различных режимах. Поле АП содержит поле АО последнего принятого данной станцией кадра. Поле данных содержит адрес следующей станции (если станция-держатель маркера желает отключиться из логического кольца) или собственной станции (если станция, например, хочет войти в логическое кольцо).
В КД поле УК кодируется FFMMMPPP, где FF=01 - если передается КД УЛЗ; FF=10 - если передается КД диспетчера; FF=11 - для кадров специального назначения; MMM- биты запроса, причем MMM=000 - запрос, не требующий ответа, MMM=001 - запрос, требующий ответа; MMM=010 - ответ на запрос; PPP- биты приоритета /000 - низший приоритет; 111 - высший/.
Поле АО содержит индивидуальный адрес станции-отправителя данного кадра. Адрес АО не интерпретируется на уровне УДС.
Поле АП указывает либо индивидуальный адрес станции - получателя кадра, либо групповой адрес нескольких станций сети, которым предназначен этот кадр.
Поле КПК служит для проверки правильности принятого кадра данных.
1.3 Тайм – ауты
В ЛВС с МДШ используется набор таймеров для управления различными режимами функционирования. При этом измеряются соответствующие временные интервалы ( тайм- ауты).