Сброс и обнаружение присутствия на линии

Как упомянуто выше, протокол обмена по 1-проводной шине поддерживает также импульс сброса. Этот импульс определен как одиночный импульс низкого уровня, минимальной продолжительностью в восемь временных интервалов (480 мкс), после которого следует высокий уровень импульса сброса t_RSTH, длительностью также 480 мкс. Это состояние высокого уровня необходимо для того, чтобы приборы на шине MicroLAN могли генерировать импульс присутствия.

 

Рисунок 54 – Импульс сброса и обнаружения присутствия

В течение t_RSTH никакая другая связь на 1-проводной шине не допускается. Импульс сброса предназначен, чтобы обеспечить стартовое условие, которое отменяет любой обмен на шине и возвращает все приборы на шине в исходное состояние. В системе с нестабильными электрическими контактами необходимо иметь средства перезапуска после нарушения контакта. В качестве такого средства и служит импульс сброса. Если ведущий шины посылает импульс сброса, то прибор MicroLAN ожидает в течение времени t_PDH, и затем генерирует импульс присутствия, продолжительностью t_PDL. Это позволяет ведущему легко определить, находится ли на шине хоть один прибор. Кроме того, если несколько приборов включены параллельно, ведущий может измерить оба интервала времени и таким образом получить информацию о разбросе временных параметров всех приборов на шине.

Импульс присутствия может служить также в качестве источника аппаратного прерывания. Отключение прибора от шины равносильно сбросу неопределенной продолжительности. Как только прибор снова подключается к шине и обнаруживает высокий уровень на шине данных, он генерирует импульс присутствия. Эта особенность может использоваться для генерации прерывания при подключении на шину каждого нового устройства.

Обмен на шине начинается либо с генерации ведущим шины импульса сброса, либо с подключения прибора на шину MicroLAN. Как было показано выше, оба этих случая приводят к генерации прибором импульса присутствия. Импульс присутствия указывает ведущему, что на шине MicroLAN присутствует прибор, идентификационный номер которого может быть прочитан ведущим. После этого ведущий шины передает ведомому команду. Далее, в зависимости от команды, ведущий либо читает данные, либо записывает.

Сетевой интерфейс MicroLAN

Концепция

Сеть MicroLAN использует архитектуру с одним ведущим шины и многочисленными ведомыми. Однако, используя специальные методы исключения конфликтов на шине, возможна работа с несколькими ведущими.

 

Архитектура

Сеть MicroLAN не ограничена заранее предопределенной структурой. В небольших конфигурациях она представляет из себя шинную структуру, с подключением всех приборов на одну общую магистраль. При более сложной конфигурации, структура сети может видоизмениться в древовидную. Отдельные ветви могут отходить от общей магистрали, в свою очередь, они могут ветвиться далее и далее. Все ветви могут подключаться к сети или отключаться от нее с помощью адресуемых ключей. Ветвление любого уровня может динамически изменяться в работающей сети.

Интерфейс

Сеть MicroLAN основывается на использовании дешевого, легко доступного телефонного кабеля с витыми парами. Для прокладки сети не требуется никакого специального оборудования. Для удобства выпускается специальный ассортимент кабелей, соединителей, интерфейсных карт, предназначенных для быстрой установки и работы в составе сети MicroLAN.
MicroLAN использует стандартные КМОП/ТТЛ логические уровни. Напряжение ниже 0,8 В соответствует логическому низкому уровню, а напряжение выше 2,2 В является высоким логическим уровнем. Сеть использует рабочее напряжение питания 2,8 – 6 В. Приборы MicroLAN могут использовать режим питания от линии связи.

Скорость передачи данных по сети была оптимизирована для условий работы на больших расстояниях, простоты интерфейса и использования дешевых и широко распространенных компонентов. Скорость передачи данных 16300 bps достаточна для того, чтобы обеспечить адресацию узла и начать передачу данных за время менее 7 мс. Скорость передачи данных по сети может быть уменьшена до любой необходимой величины путем введения задержки между передачей отдельных битов данных.

Протокол работы MicroLAN специально предназначен для упрощения электрического интерфейса и наиболее широкой поддержки существующим коммуникационным оборудованием. Любой промышленный контроллер, такой как 8051, работающий на тактовой частоте более 1,8 МГц, а также любой последовательный порт RS232, может легко поддерживать протокол обмена MicroLAN.

Рисунок 55 – Схема подключения ведущего микроконтроллера к ведомым

Адресация

С адресным пространством 2e56 сеть MicroLAN перекрывает все существующие сетевые стандарты. Благодаря встроенному сетевому контроллеру, все приборы MicroLAN пригодны для использования в сети с момента своего выпуска. При производстве гарантируется уникальность сетевого адреса для каждого выпускаемого прибора. В сети MicroLAN не существует опасности конфликта сетевых адресов и недостаточности адресного пространства.

Условный поиск

Стандарт MicroLAN обеспечивает выполнение команды поиска, предназначенной для обнаружения используемых в сети адресов со скоростью 75 узлов сети в секунду. Для исключения приборов, не генерирующих немедленный ответ во время процесса поиска, используется команда условного поиска. Эта специальная команда используется для идентификации и адресации приборов, сигнализирующих о выполнении определенного условия, таких как таймеры/счетчики (DS1994), сигнализаторы температуры (DS1820, DS1920) и датчики состояния (DS2405).