專利名稱:局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)專用功能幀的制作方法
本發(fā)明可以應(yīng)用于分布數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，如公布在1983年10月7日提交的美國專利申請序號第540，061號(Serial No.540，061)“Plant Management System”中的分布數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，上述專利申請是R、A、Henzel提出的，它轉(zhuǎn)讓給了本申請的受讓人。
現(xiàn)有許多類正在使用，或正在開發(fā)，或正在標準化進程中的局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)。在LAN中，一般有總線和許多連到總線上的站(或節(jié)點)。連到總線上的各站(或節(jié)點)與其它任何站處在相同的地位，即，在站與站之間沒有主宰與從屬的關(guān)系。因此，LAN沒有可識別的特征，因而預(yù)定站可以詢問其它任何站，更進一步地，在LAN中，站與站之間問/應(yīng)答的結(jié)果形成了判別和恢復(fù)型功能。
本發(fā)明允許由具有操作器接口(或具有允許進行I/O或與局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)外的機構(gòu)(即，控制器)相互作用的接口)的節(jié)點判別并控制局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(或遠程節(jié)點)。具有操作器接口的預(yù)定節(jié)點(這里，指的是監(jiān)測節(jié)點)因此可以控制/判別/接收任一遠程節(jié)點的狀態(tài)報告。在局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點處設(shè)置了接口裝置，它允許同預(yù)定節(jié)點(或監(jiān)測節(jié)點)進行通信，而不受遠程節(jié)點主計算機的控制。
因此，本發(fā)明提供了一種接口裝置，它使局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點依照本發(fā)明的方法能夠獨立于相連的微處理器的狀態(tài)與監(jiān)測節(jié)點通信。在有許多節(jié)點的LAN中，局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)采用記號傳遞方案，以實現(xiàn)節(jié)點間的通信。各節(jié)點都裝有獨立于與該節(jié)點相連的處理器運行的接口裝置，由第一節(jié)點判別和/或恢復(fù)第二節(jié)點的方法，由第二節(jié)點實現(xiàn)的該方法包括等待步驟，以接收定址給第二節(jié)點的信息幀。然后，第二節(jié)點判定該信息幀是否專用功能幀。如果該信息幀被判定為專用功能幀，第二節(jié)點就保證使該節(jié)點處在脫線狀態(tài)，然后，第二節(jié)點判定專用功能幀的類型，以執(zhí)行專用功能幀的型式所指定的命令。最后，第二節(jié)點的操作返回到等待步驟，以接收定址給第二節(jié)點的信息幀。
因此，本發(fā)明的目的之一是提供與局部網(wǎng)絡(luò)的預(yù)定節(jié)點通信的裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供應(yīng)預(yù)定信息請求而與局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的預(yù)定節(jié)點通信的裝置。
本發(fā)明的又一目的是提供獨立于與該節(jié)點相連的處理器的狀態(tài)，應(yīng)預(yù)定信息請求而與局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的預(yù)定節(jié)點通信的裝置。
本發(fā)明的以上這些目的及其它目的，將通過下面的說明和附圖而變得更加明了。附圖中，相同的符號表示相同的部分，而且圖構(gòu)成了本申請中的一部分。
圖1表示可以包含本發(fā)明裝置的控制系統(tǒng)方塊圖;
圖2表示了原理方塊圖，顯示系統(tǒng)的設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)的各物理模塊的共同部分;
圖3顯示開始幀和結(jié)束幀的定義符的波形;
圖4表示記號傳遞幀的格式;
圖5表示信息幀的格式;
圖6指出幀的目的地址字段的各種比特組合的意義;
圖7表示局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的各總線接口裝置的邏輯方塊圖;
圖8表示專用功能幀的格式;
圖9表示專用功能確認幀的格式;
圖10A和圖10B一起構(gòu)成圖10，表示總線接口裝置的操作流程圖。
在描述本發(fā)明的裝置之前，描述一下可使用本發(fā)明裝置的局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)將是有益的，參見圖1，它示出了控制系統(tǒng)(或更簡單地稱為系統(tǒng))5的系統(tǒng)方塊圖?？刂葡到y(tǒng)5的組成(或構(gòu)造)包括設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)(或更簡單地說，網(wǎng)絡(luò))14，通過分布局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)的記號。網(wǎng)絡(luò)14的物理模塊16具有各種專用功能型式，如下文將要描述的。在為向網(wǎng)絡(luò)14的其他物理模塊16傳送數(shù)據(jù)而對網(wǎng)絡(luò)14的通信媒介(或設(shè)備控制總線18)的存取權(quán)方面，各物理模塊16是同等(或相等)的。通路門模塊16-HG在設(shè)備控制總線18和與過程控制子系統(tǒng)22相連的數(shù)據(jù)通路20之間，提供了通信和數(shù)據(jù)變換的裝置。過程控制子系統(tǒng)22是分布數(shù)字式過程控制和數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)。
在最佳實施方案中，過程控制子系統(tǒng)22是Honeywell公司的TDC2000過程控制系統(tǒng)，在Honey well，1981年6月發(fā)表的題為“Basic system TDC2000 System Summary SY-02-02”的12文章中，可以得到對它的詳細說明。
就一個或多個設(shè)備操作器而言，網(wǎng)絡(luò)14的通用操作站模塊(US)16-US是一工作站。它包括操作控制臺，該操作控制臺是一或多個設(shè)備控制器和它們所響應(yīng)的一或多個設(shè)備過程之間的接口。各通用操作站模塊16-US都與設(shè)備控制總線18相連，而且，通用操作站模塊16-US與網(wǎng)絡(luò)14的其它任一模塊16之間的所有通信都借助于設(shè)備控制總線18。通用操作站模塊16-US可存取設(shè)備控制總線18和資源上的數(shù)據(jù)，以及通過或從網(wǎng)絡(luò)14的其他模塊16傳來的數(shù)據(jù)。通用操作站模塊16-US包括陰極射線管顯示器(CRT)15，它包括視頻顯示發(fā)生器，操縱鍵盤(KB)17，打印機(PRT)19，并還可以包括(但未示出)其它設(shè)備，如，軟磁盤數(shù)據(jù)存貯裝置，筆記錄儀和狀態(tài)顯示器等。
歷程模塊(HM)16-HM提供了大量數(shù)據(jù)存貯能力。歷程模塊16-HM包括至少一個傳統(tǒng)磁盤大容量存貯裝置。例如，Win-chester磁盤，該磁盤存貯裝置對二進制數(shù)據(jù)提供了大量非易失性存貯能力。這樣的大容量存貯裝置存貯的數(shù)據(jù)典型類型是趨向歷程，或可確定這種趨向的數(shù)據(jù)，構(gòu)成CRT型顯示的數(shù)據(jù)，模塊16的程序的復(fù)制……。在最佳實施方案中，該歷程模塊(如16-HM)的磁盤數(shù)據(jù)存貯裝置可以存貯多達32.5兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。
應(yīng)用模塊(AM)16-AM提供了輔助數(shù)據(jù)處理能力，以支持與過程控制子系統(tǒng)相聯(lián)的控制器所執(zhí)行的控制功能，例如，數(shù)據(jù)采集，報警，成批歷程聚集，并在需要時提供連續(xù)控制計算設(shè)備。模塊16-AM的數(shù)據(jù)處理能力是由與該模塊相聯(lián)的存貯器(未顯示)和處理機(未顯示)提供的。
計算模塊(CM)16-CM采用所有物理模塊的標準(或通用)裝置，以使通用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能以中至大規(guī)模在總線18上與網(wǎng)絡(luò)14的其它模塊16，及這些模塊的所有裝置通信，并通過通路門模塊16-HG與過程控制子系統(tǒng)22通信。計算模塊16-CM的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用來實現(xiàn)對用戶程序的監(jiān)控，優(yōu)化及通用化用戶程序制備，和對這些以更高級程序語言編寫的程序的執(zhí)行。一般，計算模塊16-CM的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有借助通信處理器和通信線與其它這類系統(tǒng)通信的能力。
設(shè)備控制總線18(或更簡單地說，總線18)是高速，位串行雙冗全通信總線，它連接了設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)14的所有模塊16。在主要的數(shù)據(jù)源(例如，通路門模塊16-HG，應(yīng)用模塊16-AM和歷程模塊16-HM)與這些數(shù)據(jù)的主要用戶(例如，通用操作站模塊16-US，計算模塊16-CM和應(yīng)用模塊16-AM)之間，總線18提供了唯一的數(shù)據(jù)傳輸通路?？偩€18還提供了通信媒介，通過它大塊數(shù)據(jù)(例如存儲圖象)可以從一模塊16(如，歷程模塊16-HM)傳送到通用通用站模塊16-US?？偩€18是雙冗余，因為它由兩根同軸電纜組成，它們允許二進制信號以每秒5位的速率在二者上串行傳送。
各物理模塊16都包括一定的或所要求的標準裝置，在圖2中對它們作了說明。各物理模塊16都裝有總線接口裝置BIU32，它經(jīng)過收發(fā)機34連到設(shè)備總線18上。在最佳實施方案中，各物理模塊16還都設(shè)置有能并行傳送16比特數(shù)據(jù)的模塊總線36，模塊CPU38和模塊存儲器40，為滿足其功能要求，構(gòu)成各類模塊16的其他裝置被有效地連到模塊總線36上，以便各個這類裝置可以通過其模塊總線36，與模塊16的其它裝置相聯(lián)系。在任何指定的時間，帶有記號的模塊16的BIU32都能夠在總線18上或通過總線18發(fā)送數(shù)據(jù)。在最佳實施方案中，通過構(gòu)成總線18的同軸電纜，BIU32進行的所有傳輸都是同時，或并行傳輸。通過參照上面提到的美國專利申請序號第(Serial No.)540，061號，(1983年10月7日提交)“Plant Managcment System”，可得到對該控制系統(tǒng)的詳細說明。
在網(wǎng)絡(luò)14的模塊間，信息是由兩種類型的幀傳送的，其中之一是記號傳遞幀，或記號，42，如圖4所示。記號傳遞幀42包括8到10字節(jié)的前同步信號46。前同步信號46由同樣類型的信號組成，如邏輯信號。前同步信號46后接一字節(jié)的幀開始定義符SFD48、兩字節(jié)的目的地址字段50，兩字節(jié)的源地址字段52，兩字節(jié)的幀檢查序列54和一字節(jié)的幀結(jié)束定義符EFD56，序列54用來檢測幀42中的錯誤。在圖3中，顯示了幀開始定義符SFD48和幀結(jié)束定義符EFD56的波形。
由帶記號的模塊16的BIU32的傳輸電路在總線18中所發(fā)送的信息由曼徹斯特(manchecter)編碼后的二進制信號構(gòu)成，以便從各接收BIU32接收的信號中，引出接收時鐘信號。由在一比特的前半段低，而在該比特的后半段高且在該比特的中間有由低到高的轉(zhuǎn)換的信號傳送邏輯0。由在一比特的前半段高，后半段低，并在該比特中間有由高到低的轉(zhuǎn)換的信號傳送邏輯1。Manchcster編碼要求在各比特單元的中間總有轉(zhuǎn)換。如果沒有這樣的轉(zhuǎn)換，就會出現(xiàn)碼違約(CV)。幀開始定義符48和幀結(jié)束定義符56都包括碼違約，各有4個CV。通過如此利用CV，就要出現(xiàn)4比特錯誤，從而把有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閹x符。由于在任何時候，帶有記號的模塊16在傳輸停止之后，在總線18上的反射可能會被認為是傳輸信號，所以要使用幀結(jié)束定義符，而不是不發(fā)信號。各BIU32的抗無用通信計時器將阻止BIU32連續(xù)傳送信號超過預(yù)定時間間隔，該時間間隔比傳送最大量的信息幀44所需要的時間大體上要長。BIU32每停止傳送一次，計時器就重新置位。
繼續(xù)參照圖4和圖5，可以看到信息幀44的格式與記號傳遞幀42格式的不同僅僅是在于包括了信息字段58。在最佳實施方案中，字段58只限于包括100到4，088字節(jié)的二進制數(shù)據(jù)。信息幀44的所有其它字段都與記號傳遞42相同。
在圖6中，解釋了幀的目的地址字段50的位單元的意義。把或者是記號傳遞幀42，或者是信息幀44的幀定義為格式化過的信息包，以在設(shè)備控制總線18中傳輸。在最佳實施方案中，有兩種基本型式的地址;物理地址和邏輯地址。物理地址是給定的物理模塊的地址，而且當(dāng)字段50的最高位-位單元15是邏輯零時，字段50被確定或譯碼為物理模塊16的物理地址。各物理模塊16都有單值的7比特物理地址。一般，物理模塊16的物理地址是由多位開關(guān)或一串機械回路連接確定的，或是由類似機構(gòu)確定的，在最佳實施方案中，這些回路做在模塊的印刷線路板上，它包含其接收器34中的一個。記號傳遞幀42通過為邏輯零的三個最高位單元15、14和13進行識別。較低的7個位單元，位單元06～00是物理模塊16的物理地址，例如，是標識符42所尋址的物理模塊16的物理地址。如果位單元15和14是邏輯0，而位單元13是邏輯1，那么，該幀是尋址物理模塊16的判別幀，物理模塊16的物理地址對應(yīng)于，或等于字段50的較低7個位單元中的位所確定的地址。專用功能幀是信息幀44的一種型式，并可以用它判定在所尋址的模塊中，是否存在有給定的問題或問題組。如果位單元15和14是邏輯1，位單元13則確定在所訪問模塊的BIU32的兩個接收通道中，那一個接收并處理該幀，如果位12是確定的，且地址是物理地址但不是記號或判別幀，則該幀將被接收，或定址到網(wǎng)絡(luò)14的所有物理模塊16。
如果位單元15是邏輯1，則表明較低位單元，12到00，所確定的地址是邏輯實體或邏輯模塊，其中，邏輯實體或模塊是程序模塊或數(shù)據(jù)組。在此條件下，如果位單元14是0，那么位單元13則確定所尋址的BIU的哪個接收通道接收或處理該幀。如果位單元15和14都是邏輯1，則該幀是中斷，是高優(yōu)先權(quán)信息，而位單元13確定BIU32的接收通道來接收該中斷。
模塊的BIU32確定通過總線18傳輸?shù)哪膫€邏輯編址幀定址給它。在最佳實施方案中，可以有多至8K的不同邏輯地址，這里，K＝210，BIU32決定它是否借助邏輯地址過濾表接收帶邏輯地址的信息幀。地址字段的較低10位是數(shù)據(jù)字節(jié)的地址、過濾器字節(jié)。
它被存貯在各BIU32的過濾器存貯器的各可尋址存儲單元中。邏輯地址中的較高的3位，位單元12-10，指定被尋址的濾波器字的位單元。如果，該位是邏輯1，那么由于幀要定址到邏輯模塊，或是存貯在模塊的存儲裝置40中的程序，模塊就接收該幀。
在最佳實施方案中，模塊16已經(jīng)設(shè)置了冗余或備用模塊，但為了簡化說明圖和描述，省略了它們。
各類模塊16都包括硬件裝置，這些硬件裝置在實體上被裝在一起，并用以維持特定一組功能，在網(wǎng)絡(luò)14中的冗余部件是物理模塊16。冗余，輔助，或備用模塊16必須與主模塊的類型相同，使得兩種模塊具有相同的硬件部件配置。那些內(nèi)行人能認識到，網(wǎng)絡(luò)14的模塊16可以具有一個或多個備用模塊。
各模塊16都包括模塊中央處理器裝置38和模塊存儲器40，隨機存取存儲器和附加的控制裝置(配置這樣一些裝置是為了提供該類模塊所要求的功能，如控制站16-US所要求的功能)。各模塊CPU38和模塊存儲器40的數(shù)據(jù)處理能力構(gòu)成了分布的處理環(huán)境這改進了網(wǎng)絡(luò)14和管理系統(tǒng)5的可靠性及工作性能。因為，如果網(wǎng)絡(luò)14的一個模塊16失效，其它的模塊16仍然工作，所以，網(wǎng)絡(luò)14和管理系統(tǒng)5的可靠性得到了改善。因此，網(wǎng)絡(luò)14作為一整體并不象集中系統(tǒng)的情況下那樣會因出現(xiàn)這種情況而癱瘓。這種分布環(huán)境改善了性能，因為增加了的計算機處理資源，及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)能力之間的一致性及平行性，導(dǎo)致了增大的處理能力和快速的操作器響應(yīng)時間。
各模塊16都應(yīng)對自身操作的完善性負責(zé)。模塊16的故障都由模塊自身檢測出來，如果它查出了這種故障，將會停止操作，如有可能它還發(fā)送終止狀態(tài)信息。在某種情況下，如果，例如模塊的監(jiān)測計時器超時的時候，模塊的總線接口裝置32將發(fā)出故障狀態(tài)信息。如果一模塊作為一個整體，不能發(fā)出故障狀態(tài)信息，由于主模塊沒有向備用模塊發(fā)送周期性的狀態(tài)信息，它的備用模塊(未示出)將檢查主模塊的故障。備用或輔助模塊16在接受到終止或故障信息之后，或在未接到其相聯(lián)主模塊的狀態(tài)信息時，將作為主模塊開始工作。各物理模塊所執(zhí)行的功能受它的程序控制，并且各程序?qū)嶓w或程序模塊都被指定有邏輯地址，有時稱之為邏輯塊。冗余、或備用物理模塊包括與其主模塊相同的邏輯功能或邏輯模塊。應(yīng)該注意到一種物理模塊的備用模塊一定要與它的主物理模塊的類型相同。
模塊16通過通信媒介或總線18相互通信。如上所述，在網(wǎng)絡(luò)14中，各物理模塊16與其它的模塊16相當(dāng)或同等。因此，在網(wǎng)絡(luò)14中沒有主管模塊，并且為了在總線18上傳送信息的目的，各物理模塊16都具有相等的存取權(quán)。應(yīng)該注意到，所有模塊16都接受由其它任一模塊在總線18上發(fā)送的全部信號。各物理模塊16都指定有物理地址，最小的物理地址是00，最大物理地址是2n。在最佳實施方案中，n＝7，因此，網(wǎng)絡(luò)14所包括的最多模塊數(shù)是128。因網(wǎng)絡(luò)14的所有模塊都在物理上連在總線18上，以便接受并發(fā)送二進制數(shù)據(jù)，這樣形成了一邏輯環(huán)，在該環(huán)中，各物理模塊16向它的后級模塊發(fā)送記號42。在該環(huán)中的下一個模塊具有更大的物理地址。
后級模塊16在接到定址給它的記號后，通過在預(yù)定的時間間隔內(nèi)發(fā)送該記號，從而承認它是后級模塊，或接收前段模塊定址給它的記號，這樣作后，后級模塊就具有了該記號或接受了它。對定址給它的記號的接收，使該接收模塊16得到了在總線18上向其它物理模塊16發(fā)送信息的權(quán)利。接收記號要求受到尋址的接受模塊16識別構(gòu)成這樣的記號的信號，并要求該記號是定址給它的。后級模塊16從它的前級接收這樣一個記號，把一種權(quán)利移交給了后級模塊，使它能在預(yù)定的時間間隔內(nèi)，通過總線18向任一或所有與其相連的物理模塊16發(fā)送信息幀，和向它的后級傳送發(fā)送記號42所必須的信息。如上所述，在任何指定的時間，后級模塊具有比有記號的模塊更大的下一個物理地址。在任何這樣的邏輯環(huán)中，27或127之后的下一個更大地址定義為邏輯地址00。應(yīng)該注意到，在邏輯環(huán)中，最大模塊數(shù)是128，而最小模塊數(shù)是2。各物理模塊16都具有給定的功能，例如作為操作站，大容量存貯子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，或者作為使包括其它局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的其它裝置能夠與網(wǎng)絡(luò)14通信的存取控制器，等等。
參照圖7，它示出了有代表性的物理模塊16的部分功能框圖，它包括總線接口裝置(BIU)32和發(fā)送器34。發(fā)送器34把BIU32連到總線18上，并能夠通過總線18發(fā)送信號，以及從總線18接收信號。在最佳實施方案中，接收器34是與總線18耦合的變壓器。BIU32配置了非常快速的微啟動器222。BIU的功能之一就是判別定址到它或它的模塊的記號42，并將記號42發(fā)給其后級模塊。在最佳實施方案中，微啟動器222是8比特寬的運算及邏輯部件，是由位片部件制作的。微啟動器222可以在200毫微秒內(nèi)執(zhí)行其可編程只讀存儲器(PROM)223發(fā)出的24比特微指令。微啟動器222也包括產(chǎn)生5MHZ的時鐘信號的晶體控制時鐘。
例如，BIU32從總線18接收到的數(shù)據(jù)，通過總線接收器34和接收線路224，被發(fā)送到FIFO接收寄存器226，在最佳實施方案中該寄存器226存貯32個8比特字節(jié)，每個字節(jié)外帶一比特奇偶位。微啟動器222檢查所接收并存貯在FIFO寄存器中的記號傳遞幀和數(shù)據(jù)信息幀的目的地址字段，以確定所接收到的各幀是否是定址給它的，以及定址給它的幀是否信息幀或記號幀42。如果所接收到的數(shù)據(jù)是信息幀，那么，應(yīng)用傳統(tǒng)的直接存儲器存取的技術(shù)，把所接收到的數(shù)據(jù)通過直接存儲器存取(DMA)寫入線路228，通過模塊總線36，傳送到模塊存儲器40。通過模塊總線36，模塊存儲器40和模塊存貯器CPU38直接與BIU32相聯(lián)。在最佳實施方案中，模塊總線36能夠并行傳送16數(shù)據(jù)比特，外加2個奇偶比特。(這里沒有顯示模塊CPU38和模塊存儲器40，但在圖2中都作了圖示)。
如果接收到的幀是定址到BIU32的記號傳遞幀42，即記號的目的地址字段50包括BIU的地址(用MYADDRESS表示)，則對微啟動器222編程，以起到不干預(yù)模塊CPU40的作用。在接收到記號傳遞幀42時，(該記號的目的字段50是模塊16的物理地址，并且也是BIU32的物理地址)，如果能夠的話，則BIU32將向連在總線18上的其它一個或所有物理模塊16發(fā)送信息幀，這就形成了邏輯環(huán)。在這樣作的過程中，微啟動器222使它的DMA讀電路232，把包括這些信息的數(shù)據(jù)從模塊存儲器40傳送到它的讀數(shù)據(jù)FIFO寄存器234。微啟動器222在它的每個指令周期，或時鐘周期里，把數(shù)據(jù)從寄存器234每次8比特地傳送到發(fā)送電路236。使用DMA電路228或232，通過模塊總線36把數(shù)據(jù)從存儲器40中讀出或向其寫入的速度可比用緩沖接受寄存器226接收數(shù)據(jù)或用發(fā)送電路236和總線接收器34向總線18傳送數(shù)據(jù)的速度快達16倍。為了保證這點，各BIU32就與模塊存儲器40直接存取而言都被賦予最高的優(yōu)先權(quán)。
通過把指令寫入共用寄存器38，模塊CPU38向BIU32發(fā)送指令。微啟動器228在幀的間隙里或在接收到不是定址給它的幀的時候處理這些指令。共用寄存器238還包括可由模塊CPU38閱讀的狀態(tài)信息。BIU32還配置了隨機存儲器RAM240，網(wǎng)絡(luò)14的模塊16的物理地址(如MY ADDRESS)就貯存在其中。在最佳實施方案中，代表BIU32的物理地址的信號源是一系列在與收發(fā)器34相同的電路板上的互連。
參照圖8，顯示了專用功能幀的格式。任一模塊16都可以從網(wǎng)絡(luò)14的任一模塊16那里，接收該專用功能幀，然而，在本發(fā)明的最佳實施方案中，它是從“監(jiān)測”節(jié)點，具體地說即通用站16-US，那里接收的。如上所述，微啟動器222既可以脫線狀態(tài)下運行，又可以聯(lián)線狀態(tài)下運行。在脫線狀態(tài)下，除啟動命令外的所有來自模塊CPU38的指令都得到處理。在離線狀態(tài)下，模塊16不參與記號傳遞或接收信息幀。如果模塊16接收到專用功能幀就對它們進行處理。在聯(lián)線狀態(tài)，模塊16接收來自模塊CPU38的所有信息，并參與記號的傳遞。除了進入脫線狀態(tài)幀，在聯(lián)線狀態(tài)不接收或處理這些專用功能幀。
專用功能幀的接收使模塊16進入脫線狀態(tài)，或者，如果它已經(jīng)處在脫線的狀態(tài)，則它就完成該幀所指定的功能。專用功能幀用上述常規(guī)發(fā)送機構(gòu)發(fā)送。當(dāng)模塊16進入脫線狀態(tài)時，它使模塊CPU38的監(jiān)測器不起作用，它通知CPU38它處在脫線狀態(tài)，并且它執(zhí)行專用診斷功能。專用功能幀可以表示下列功能a 進入脫線狀態(tài)。
b 復(fù)位模塊-進行模塊16的復(fù)位(硬件主清除)。
c 異常結(jié)束模塊CPU38-通過向電源故障中斷線(7級)發(fā)送脈沖信號和設(shè)置適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，以便模塊CPU38進入外部誘發(fā)錯誤恢復(fù)程序，實現(xiàn)異常結(jié)束，模塊16發(fā)送給模塊CPU38監(jiān)測器超時幀，以通知網(wǎng)絡(luò)14該模塊的模塊CPU38已異常結(jié)束。
d 一個詞閱讀-向監(jiān)測節(jié)點發(fā)回I/O控制器無頁狀態(tài)或模塊存貯器40的一個詞的內(nèi)容。
e 返回配置狀態(tài)-向監(jiān)測節(jié)點發(fā)回包括模塊CPU38和模塊存貯器40狀態(tài)比特的BIU32的模塊16配置狀態(tài)(最佳實施方案的模塊CPU是Motorola 68000)。
復(fù)位模塊的專用功能幀沒有確認。其它的幀有確認幀返回，確認幀的格式如圖9所示。當(dāng)模塊16在結(jié)束對前一專用功能幀的處理之前接收了一專用功能幀時，僅僅承受第一個專用功能幀并發(fā)出確認幀。
參照圖10A和圖10B，它們一起構(gòu)成圖10，表示了BIU32，更具體地說，是BIU32的微啟動器222的操作流程圖。
當(dāng)各模塊16開始起動時，它的微啟動器222進行自檢(方塊101)，以驗證該模塊16工作正常，并在自檢結(jié)束后，在“開始”處(方框105)開始它的對接操作。各物理模塊16的BIU32都接收在總線18上傳送的每一幀，并判定該幀是否定址給它(方塊110)。如果該幀不是定址給模塊16，則該模塊16就基本處在等待循環(huán)狀態(tài)，以等待接收定址給它的幀。如果所接收的幀是定址給該模塊的，就開始進行檢查，以確定該幀是否進入脫線狀態(tài)的指令(方塊120)。如果該命令是進入脫線狀態(tài)的命令，就確定脫線狀態(tài)的標志(方塊125)，對專用功能確認幀(或這里簡稱為確認幀)進行排隊，而操作返回到方塊110的等待循環(huán)。
在方塊120處，如果該指令不是進入離線狀態(tài)，就開始進行檢查，以確定是否已經(jīng)建立了脫線狀態(tài)，(方塊135)。如果離線狀態(tài)還沒有建立，由于只有在離線狀態(tài)才能進行專用功能幀處理，操作就返回到方塊110的等待循環(huán)。如果已經(jīng)建立了離線狀態(tài)，則對該指令進行譯碼，以確定指令的類型，也就是，是否已經(jīng)接收了一詞閱讀指令(方塊140)。如果已經(jīng)接收到一詞閱讀指令，則讀出所指定的詞(方塊145)，確認幀被排上隊，以便當(dāng)模塊16接收到記號時，進行后面的傳送，確認幀包含指定要閱讀的詞的內(nèi)容，然后操作返回到方塊110的等待循環(huán)。
在方塊140，如果命令不是一詞閱讀指令，則對命令進行譯碼以確定是否接收了返回配置狀態(tài)。如果該命令被確定是返回配置狀態(tài)指令，則讀出該配置狀態(tài)(方塊155)，確認幀被排隊(方塊130)，而操作返回到方塊110的等待循環(huán)。如果該命令不是返回配置狀態(tài)指令(方塊150)，則要判定該命令是否異常結(jié)束MCPU指令(方塊160)。如果該命令是異常結(jié)束MCPU38，則發(fā)出7級中斷(方框165)，對監(jiān)測器超時幀排隊(方塊170)，對確認幀排隊(方塊130)，然后操作返回到方塊110的等待循環(huán)(7級中斷是Motorla 68000的電源故障中斷，它異常結(jié)束模塊CPU38的現(xiàn)行處理過程)。
在方塊160，如果指令不是異常結(jié)束MCPU指令，則對該指令進行譯碼，以確定是否已發(fā)出復(fù)位模塊指令(方塊175)。如果該令不是復(fù)位模塊指令，由于沒有發(fā)出已建立的識別命令類型中的任何一種，進程返回到方塊110的等待循環(huán)。如果發(fā)出了復(fù)位模塊指令，則微啟動器222發(fā)出復(fù)位模塊指令(方塊180)，并等待預(yù)定的時間(方塊185)，以保證復(fù)位指令傳到整個模塊并起作用。在預(yù)定的時間間隔的末尾，操作返回到它的啟程。并進行自檢(方塊101)。正是用這種方法，即通過微啟動器222的工作，模塊16才能夠與“監(jiān)測”節(jié)點相對接，并獨立于模塊CPU38的運行處理專用功能幀。
在幀被接收并定址給模塊，且確定了該幀不是專用功能幀之后，就要確定該幀是否記號傳遞幀(方塊282)，參見圖10B。如果該幀是記號傳遞幀，則要判定，該專用功能幀是否已經(jīng)被排隊(方塊284)，以返回發(fā)送模塊。如果已經(jīng)對該專用功能幀排隊，則發(fā)送出該專用功能幀(方框286)。該專用功能幀是監(jiān)視器超時幀或?qū)Ｓ霉δ艽_認幀。在發(fā)送出該專用功能幀之后，隨后把記號傳到后級模塊16(方塊288)，然后操作返回到方塊110的等待循環(huán)。如果沒有專用功能幀排隊(方塊284)，則要確定是否已進入脫線狀態(tài)(方塊290)。如果已經(jīng)進入脫線狀態(tài)，則操作返回到方塊110的等待循環(huán)。如果還沒有進入脫線狀態(tài)，并能夠傳送早先的傳送/指令所要求的信息，則通過信息幀將這些信息發(fā)送出去(方塊292)。然后，把記號傳遞到后級模塊16，而操作返回到方塊110的等待循環(huán)。
在方塊282處，如果所接收的幀不是記號傳遞幀，則要判定該模塊是否處在脫線狀態(tài)(方塊294)。(除記號傳遞之外，這一分支構(gòu)成了模塊間的“常規(guī)”傳送。)在此外，由于在脫線狀態(tài)不能接收信息，該幀必須是信息幀。如果該模塊處于脫線狀態(tài)，運行返回到方框110的等待循環(huán)。如果該模塊不處在脫線狀態(tài)，則該信息幀得到接收和處理，處理是由模塊CPU38進行的。信息幀的指令，從微啟動器222傳送到模塊CPU38。處理的結(jié)果，若有的話，得到了排隊，以便當(dāng)模塊此后接收到記號并允許在總線18上傳送時，進行發(fā)送。然后，操作返回到方塊110的等待循環(huán)。
雖然，在這里對被認為是最佳的本發(fā)明實施方案進行了說明，但要指出的是，在不脫離本發(fā)明的基本精神和范圍的前提下，可以對其進行許多變化和修正。因此，所附的權(quán)利要求
要覆蓋所有這些變化和修正，因為它們是屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.在具有多個節(jié)點的局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中，其中該局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)采用了記號傳遞方案，用于實現(xiàn)節(jié)點間的相互通信，各節(jié)點都配有獨立于與所述節(jié)點相聯(lián)的處理器而運行的接口裝置，由第一節(jié)點判別第二節(jié)點的方法，由第二節(jié)點執(zhí)行的該方法包括a)等待接收定址到第二節(jié)點的信息幀；b)確定該信息幀是否專用功能幀，并且如果該信息幀被確定是專用功能幀；c)保證該節(jié)點處在脫線狀態(tài)；d)確定專用功能幀的型式，以執(zhí)行由專用功能幀的型式所確定的指令；e)返回到等待步驟(a)。
2.依照權(quán)利要求
1的由第一節(jié)點判別并恢復(fù)第二節(jié)點的方法，其中確定專用功能幀的型式的步驟進一步包括a)如果該專用功能幀的型式是閱讀指令，其中要閱讀的信息的是指定的，則讀出所指定的信息;然后，進程到步驟(c);b)如果專用功能幀的型式是異常結(jié)束指令，則發(fā)出控制信號以異常結(jié)束與該節(jié)點相聯(lián)的處理器的現(xiàn)行操作;c)對確定幀信息排隊，以使它在后面被發(fā)送到所述第一節(jié)點;d)返回到等待步驟(a)。
3.依照權(quán)利要求
2由第一節(jié)點判別并恢復(fù)第二節(jié)點的方法，其中，確定專用功能幀的型式的步驟進一步包括a)如果專用功能幀是復(fù)位指令，則向該節(jié)點發(fā)出復(fù)位控制信號;b)等待預(yù)定的時間，以使控制信號傳過節(jié)點;c)返回到等待步驟，以接收被定址到第二節(jié)點的信息幀。
4.依照權(quán)利要求
1由第一節(jié)點判別并重新恢復(fù)第二節(jié)點的方法，其中確定該信息幀是否是專用功能信息的步驟，被確定為不是專用功能幀，該方法進一步包括a)確定信息幀是否記號傳遞幀，這樣，如果該信息幀不是記號傳遞幀，則把該信息幀作為常規(guī)傳遞的信息幀處理，否則，進行到步驟(b);b)確定是否已對返回專用功能幀排隊，如果該專用功能幀已經(jīng)排隊，就發(fā)送該專用功能幀，然后進行到步驟(d);c)確定該節(jié)點是否處在脫線狀態(tài)，以如果該節(jié)點不是處在脫線狀態(tài)，就發(fā)送可以得到的信息幀，否則，進行到步驟(e);d)向后級節(jié)點傳遞記號;e)返回到等待接收定址到第二節(jié)點的信息幀的步驟。
5.依照權(quán)利要求
2由第一節(jié)點判別并恢復(fù)第二節(jié)點的方法，其中發(fā)出控制信號以異常結(jié)束現(xiàn)行操作的步驟進一步包括a)向與該節(jié)點相聯(lián)的處理器發(fā)出高優(yōu)先權(quán)、不受阻止的中斷，該中斷使該處理器中止操作;b)對超時信息幀排隊，以在其后向所述第一節(jié)點發(fā)送該幀。
專利摘要
在有多個節(jié)點的局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中，采用記號傳遞方案實現(xiàn)節(jié)點間通信，各節(jié)點都配有獨立于相聯(lián)處理器的接口裝置。本發(fā)明的方法提供了由第一節(jié)點判別和/或恢復(fù)第二點的方法，第二節(jié)點執(zhí)行的方法包括等待接收定址到它的信息幀。若該信息幀是專用功能幀，且該節(jié)點處在脫線狀態(tài)，則確定該專用功能幀的類型并執(zhí)行由該類型所指定的指令。然后第二節(jié)點返回到等待步驟，以接收定址給它的信息幀。
文檔編號H04L12/417GK86100934SQ86100934
公開日1986年9月24日 申請日期1986年1月30日
發(fā)明者托尼·J·科茨利克, 布魯斯·J·蘭迪尼 申請人:霍尼韋爾公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan