Основные понятия о CI LAN

Командно-информационные сети (Command-Informational LAN - CI LAN) -локальные сети, состоящие только из одного РС и нескольких микроконтроллеров, которые принято называть периферийными станциями (Peripheral Stations - PS).

Основным принципом работы CI LAN является то обстоятельство, что единственный в сети РС играет роль генератора команд для всех микроконтроллеров и получателя всей информации от них, отсюда и название -«командно-информационные сети». Другими словами, инициаторам любых процессоров в CI LAN может быть только РС. Станции (микроконтроллеры) лишь получают и распознают команды, исполняя их, производят первичную обработку и, если необходимо, передают данные в РС. В некоторых CI LAN делается одно исключение для аварийных ситуаций, когда одна или несколько PS могут генерировать сигнал аварии. Но это скорее исключение, чем правило.

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к CI LAN: ^ с целью снижения стоимости системы и обеспечения

взаимозаменяемости в составе CI LAN используются РС в стандартной конфигурации (т. е. имеющие два порта RS-232C, один из которых как правило занят), а связь осуществляется через свободный порт RS-232C; ^ желательно использовать либо стандартные компьютерные кабели с

разъемами типа DB9, либо «витую пару», либо четырехжильные телефонные экранированные кабели, т. к. наиболее дорогостоящим и трудоемким элементом современных LAN является кабель передачи данных - сетевая среда (Transmission Medium - TM);

^ желательно ограничивать длину LAN до минимума из-за того, что

общая длина сетевой среды влияет на скорость передачи данных;

> важнейшим требованием к CI LAN, работающим в условиях сильных

электромагнитных и электростатических полей или в лабораторных условиях, является наличие гальванической развязки периферийных станций (контроллеров) от сетевой среды (а иногда и РС от сетевой среды). В современных CI LAN гальваническая развязка достигается с помощью элементов с оптической изоляцией - оптронов;

^ с целью снижения стоимости и объема аппаратных затрат в CI LAN, в

основном, используются два типа интерфейсов: RS-232C и RS-485.

Структурная схема (топология) CI LAN приведена на рис.15.

Типичная CI LAN содержит: PC -персональный компьютер; DPC (Dispatcher PC) - диспетчер РС; TM (Transmission Medium) - сетевую среду; S1...SN - станции; MGT (Station Management) или DS (Station Dispatcher) - диспетчеры станции.

Диспетчер РС - узел, согласующий порт RS-232C персонального компьютера с сетевой средой. Если CI LAN строится на базе протокола RS-485, то DPC оптически изолирует порт RS-232C персонального компьютера и преобразует интерфейс RS-232C в интерфейс RS-485. В случае построения CI LAN на базе протокола RS-232C, узел не является обязательными, и по сути, оптически изолирует некоторые сигналы интерфейса RS-232C. Диспетчер станции DS преобразует сигналы RS-232C или RS-485 во внутренние сигналы станции. Как правило, каждый DS имеет два одинаковых разъема DB9F (Xi.1 и Xi2), соединенных параллельно. Сетевая среда в CI LAN выполняется в виде кабелей с однотипными разъемами DB9V одинаковой или разной длины, соединяемых последовательно. Это позволяет легко и оперативно модифицировать сеть.

Общие принципы функционирования CI LAN

Общая программа работы всей CI LAN находится на персональном компьютере. Он в заданные моменты времени выдает в сеть определенную последовательность байтов, называемую фреймом команд (Command Frame, фрейм - байт с адресом). Все станции одновременно принимают фрейм команды; одна из них определяет, что фрейм адресован ей, и выполняет предписанные действия, после чего передает в РС фрейм ответ. Остальные станции, определившие, что принятый командный фрейм адресован не им, игнорируют его и ждут поступления следующего командного фрейма.

При использовании интерфейса RS-485 данные передаются по двум проводам, как в прямом, так и в обратном направлении, т. е. конфликты возможны как при передаче команд, так и приеме данных. За всеми конфликтами в сети следит РС. В этом случае вся сеть является сетью со случайным доступом и программным анализом конфликтов. Кроме того, все участники такой сети (и РС, и PS) должны обеспечивать отключение своих передатчиков в перерывах между передачами и анализировать не занятость сети перед попыткой передачи.

Таким образом, информационно-командный принцип построения LAN предполагает следующие основные режимы обмена данными:

^ получение любой из периферийных станций PS заданий от РС;

^ передача в РС результатов изменений от любой станции PS (по запросу

от РС);

> выполнение любой станцией PS самотестирования по команде РС с

передачей результатов тестирования обратно в РС; ^ аппаратный сброс всех станций по инициативе РС;

^ передача в РС информации об аварийных ситуациях по инициативе любой станции PS.

Предлагаю ознакомиться с аналогичными статьями: