Сетевые функции

1)

Гальваническая развязка ПК и локальной сети (для оптоволокна она не нужна).
Чаще всего применяются импульсные трансформаторы (см. рис.1.11.).

Рис.1.11.

2) Иногда используются оптроны.В сети Ethernet производится анализ постоянной составляющей в сети (для обнаружения конфликта). Тогда гальванически развязывается приемопередатчик (см. рис.1.12.).

Рис.1.12

3) Функция преобразования в сетевой код и обратное преобразование.
Чаще всего используется код Манчестер II (но могут быть и коды RZ, 4B/5B).

4) Преобразование параллельного кода в последовательный при передаче и обратное преобразование на приеме.
Используются различные виды сдвиговых параллельно-последовательных регистров (см. рис.1.13).

Рис.1.13.

5) Буферирование входных и выходных данных.
Чаще всего применяется параллельный обмен, когда все ячейки буферного ОЗУ рассматриваются как ячейки системной памяти компьютера (см. рис.1.14.).
С этими ячейками ПК может обращаться точно так же, как и со всей остальной системной память. При этом достигается максимальная скорость обмена с буферным ЗУ.

6)

Рис.1.14.

6) Распознавание собственного сетевого адреса в принимаемом пакете.

Операция должна выполняться в темпе передачи информации по сети, поэтому она обычно реализуется аппаратно на компараторе кодов (см. рис.1.15.).
На основе анализа принимается решение о необходимости записи данного пакета в буферное ОЗУ.

Рис1.15.

7) Арбитраж сети.

Эта функция зависит от топологии сети и протоколов обмена. При топологии «кольцо» функция сводится только к распознаванию свободного маркера.

Наиболее сложно реализуется в сетях типа «шина» со случайным доступом. Там это связано с выполнением метода CSMA/CD или аналогичного алгоритма.
Возможно программная реализация этой функции или значительной ее части.

8) Подсчет контрольной суммы.
Обычно применяют аппаратное вычисление. Используют сдвиговые регистры с обратными связями. Производится аппаратное деление на образующий полином используемого циклического кода, например g(x)=x¹⁶+x¹²+x⁵+1 (по рекомендации МККТТ V.41).

Пример реализации сетевого адаптера Ethernet

Многие фирмы выпускают специализированные наборы микросхем для таких адаптеров. Рассмотрим структуру адаптера на базе ИС фирмы National Semiconductor (см. рис.1.16.).

DP8390 — Контроллер сетевого интерфейса. Реализует протокол по стандарту IEEE 802.3.

· Выполняется преобразование параллельный код последовательный код.

· Вычисляется контрольная сумма пакета.

· Распознается сетевой адрес в принимаемом пакете.

· Имеется внутренний 16-байтовый буфер типа FIFO.

· Реализуется управление внешним буферным ОЗУ объемом 64 Кбайт

Рис1.16.

DP8391 — выполняет функции последовательного сетевого интерфейса.

Производится кодирование и декодирование кода Манчестер II и преобразует уровни входных и выходных сигналов.

DP8392 — Выполняет функции приемопередатчика коаксиального кабеля. Основное назначение – прием сигналов из кабеля сети и передача сигналов в сеть, выполненную на тонком коаксиальном кабеле (тонкий Ethernet или Cheapernet).

Эти три ИС выполняют все перечисленные ранее сетевые функции.