Tài liệu Hệ thống thông tin công nghiệp Chương 4 docx

5
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.3 Kiểm soát truy nhập bus
© 2005 - HMS
2. Phương pháp chủ/tớ (Master/Slave)
 Vai trò của trạm chủ:
—Kiểm soát hoàn toàn giao tiếp trong hệ thống, hoặc
—Chỉ ₫óng vai trò phân chia quyền truy nhập bus
Master
Slave Slave Slave Slave
6
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.3 Kiểm soát truy nhập bus
© 2005 - HMS
Ưu ₫iểm và nhược ₫iểm
 Ưu ₫iểm:
—Tiền ₫ịnh
— Đơn giản, ₫ỡ tốn kém
— Trí tuệ tập trung tại một trạm chủ
 Nhược ₫iểm
— Độ tin cậy phụ thuộc vào một trạm duy nhất
—Hiệu suất trao ₫ổi dữ liệu giữa hai trạm tớ thấp
 Ứng dụng chủ yếu
—phổ biến trong các hệ thống bus cấp thấp (bus trường
hay bus thiết bị)
— trao ₫ổi thông tin hầu như chỉ diễn ra giữa trạm chủ là
thiết bị ₫iều khiển và các trạm tớ là thiết bị trường hoặc
các module vào/ra phân tán.
7
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.3 Kiểm soát truy nhập bus
© 2005 - HMS
Biểu ₫ồ trình tự giao tiếp
Master Slave 1 Slave 2
1: receive_request
2: send_request
3: send_data
4: send_completed
5: receive_completed
8
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.3 Kiểm soát truy nhập bus
© 2005 - HMS
3. Token Passing
Tr
¹
m 1
Tr
¹
m 4
Tr
¹
m 5
Tr
¹
m 6
Tr
¹
m 2
Tr
¹
m 3
Token Ring
Token
Tr
¹
m 3 Tr
¹
m 4
Tr
¹
m 5
Tr
¹
m 6
Tr
¹
m 1
Tr
¹
m 2
Token
Token Bu
s
9
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.3 Kiểm soát truy nhập bus
© 2005 - HMS
Token?
 Một bức ₫iện rất ngắn, có cấu trúc ₫ặc biệt
 Ví dụ:
Destination
Address
Start
Delimiter
Source
Address
End
Delimiter
10
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.3 Kiểm soát truy nhập bus
© 2005 - HMS
Vấn ₫ề kiểm soát Token
 Giám sát token: Nếu do một lỗi nào ₫ómàtoken bị mất
hoặc gia bội, cần phải thông báo xóa các token cũ và
tạo một token mới.
 Khởi tạo token: Sau khi khởi ₫ộng một trạm ₫ược chỉ
₫ịnh có trách nhiệm tạo một token mới.
 Tách trạm ra khỏi mạch vòng logic: Một trạm có sự cố
phải ₫ược phát hiện và tách ra khỏi trình tự ₫ược
nhận token.
 Bổ sung trạm mới: Một trạm mới ₫ược kết nối mạng,
một trạm cũ ₫ược thay thế hoặc ₫ưa trở lại sử dụng
phải ₫ược bổ sung vào mạch vòng logic ₫ể có
quyền
nhận token.
11
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.3 Kiểm soát truy nhập bus
© 2005 - HMS
Ưu ₫iểm và nhược ₫iểm
 Ưu ₫iểm:
—Tiền ₫ịnh
— Độ tin cậy cao hơn nhờ vai trò bình ₫ẳng
—Phùhợp cho nhiều cơ chế giao tiếp khác nhau
 Nhược ₫iểm:
—Phức tạp
 Ứng dụng
—Chủ yếu ở cấp phía trên (bus ₫iều khiển, bus hệ thống)
12
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.3 Kiểm soát truy nhập bus
© 2005 - HMS
Kết hợp với Master/Slave (Multimaster)
Master
(1)
Slave
(2)
(1) Token passing gi÷a c¸c tr¹m tÝch cùc
(2) Master/slave gi÷a mét tr¹m tÝch cùc vμ mét sè tr¹m kh«ng tÝch cùc
Master Master Master Master
Slave Slave Slave
13
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.3 Kiểm soát truy nhập bus
© 2005 - HMS
4. TDMA
 TDMA (Time-Division Multiple Access): Phân chia thời
gian cố ₫ịnh
Khe thời gian (time slot)
12
N
Theo yªu cÇu
Chu kú bus (chu kú TDMA)
. . .
14
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.3 Kiểm soát truy nhập bus
© 2005 - HMS
Ưu ₫iểm và nhược ₫iểm
 Ưu ₫iểm
—Tiền ₫ịnh, phù hợp với trao ₫ổi dữ liệu tuần hoàn
—Cóthể ₫áp ứng yêu cầu rất ngặt nghèo về tính năng thời
gian thực
— Không cần kiểm soát tập trung
 Nhược ₫iểm
—Hiệu suất sử dụng ₫ường truyền có thể không cao
— Đồng bộ hóa thời gian phức tạp
 Ứng dụng:
—Thường là kết hợp với Master/Slave (ví dụ Profibus-DP
V2.0, Interbus) hoặc Token Passing (Foundation Fieldbus
H1)
—Chủ yếu ở cấp trường

Xem chi tiết: Tài liệu Hệ thống thông tin công nghiệp Chương 4 docx