Chu kỳ bus (chu kỳ TDMA)
. . .
Hỡnh 2.16: Phương phỏp TDMA
Hỡnh 2.16 minh họa cỏch phõn chia thời gian cho cỏc trạm trong một chu kỳ bus. Ngoài cỏc lỏt thời gian phõn chia cố định cho cỏc trạm dựng để trao đổi dữ liệu định kỳ (đỏnh số từ 1 tới N), thường cũn cú một khoảng dự trữ dành cho việc trao đổi dữ liệu bất thường theo yờu cầu, vớ dụ gửi thụng tin cảnh bỏo, mệnh lệnh đặt cấu hỡnh, dữ liệu tham số, setpoint,...
Về nguyờn tắc, TDMA cú thể thực hiện theo nhiều cỏch khỏc nhau. Cú thể phõn chia thứ tự truy nhập bus theo vị trớ sắp xếp của cỏc trạm trong mạng, theo thứ tự địa chỉ, hoặc theo tớnh chất của cỏc hoạt động truyền thụng. Cũng cú thể kết hợp TDMA với
phương phỏp chủ/tớ nhưng cho phộp cỏc trạm tớ giao tiếp trực tiếp. Cú hệ thống lại sử dụng một bức điện tổng hợp cú cấu trỳc giống như sơ đồ phõn chia thời gian trờn Hỡnh 2.16 để cỏc trạm cú thể đọc và ghi dữ liệu vào phần tương ứng.
2.4.4 Token Passing
Token là một bức điện ngắn khụng mang dữ liệu, cú cấu trỳc đặc biệt để phõn biệt với cỏc bức điện mang thụng tin nguồn, được dựng tương tự như một chỡa khúa. Một
trạm được quyền truy nhập bus và gửi thụng tin đi chỉ trong thời gian nú được giữ
token. Sau khi khụng cú nhu cầu gửi thụng tin, trạm đang cú token sẽ phải gửi tiếp tới một trạm khỏc theo một trỡnh tự nhất định. Nếu trỡnh tự này đỳng với trỡnh tự sắp xếp vật lý trong một mạch vũng (tớch cực hoặc khụng tớch cực), ta dựng khỏi niệm Token Ring (chuẩn IEEE 802.4). Cũn nếu trỡnh tự được qui định chỉ cú tớnh chất logic như ở
cấu trỳc bus (vớ dụ theo thứ tự địa chỉ), ta núi tới Token Bus (chuẩn IEEE 802.5). Trong mỗi trường hợp đều hỡnh thành một mạch vũng logic.
Trạm 1 Trạm 4 Trạm 5 Trạm 6 Trạm 2 Trạm 3 Token Ring Token Trạm 3 Trạm 4 Trạm 5 Trạm 6 Trạm 1 Token Trạm 2 Token Bus
Một trạm đang giữ token khụng những được quyền gửi thụng tin đi, mà cũn cú thể cú vai trũ kiểm soỏt sự hoạt động một số trạm khỏc, vớ dụ kiểm tra xem cú trạm nào xảy ra sự cố hay khụng. Cỏc trạm khụng cú token cũng cú khả năng tham gia kiểm soỏt, vớ dụ như sau một thời gian nhất định mà token khụng được đưa tiếp, cú thể do trạm đang giữ token cú vấn đề. Trong trường hợp đú, một trạm sẽ cú chức năng tạo một token mới.
Chớnh vỡ vậy, Token Passing được xếp vào phương phỏp kiểm soỏt phõn tỏn. Trỡnh tự cũng như thời gian được quyền giữ token, thời gian phản ứng và chu kỳ bus tối đa cú thể tớnh toỏn trước, do vậy phương phỏp truy nhập này cũng được coi là cú tớnh tiền
định.
Token Passing cũng cú thể sử dụng kết hợp với phương phỏp chủ/tớ, trong đú mỗi trạm cú quyền giữ token là một trạm chủ, hay cũn được gọi là trạm tớch cực. Phương phỏp kết hợp này cũn được gọi là nhiều chủ (Multi-Master), tiờu biểu trong hệ PROFIBUS. Cỏc trạm chủ này cú thể là cỏc bộ điều khiển hoặc cỏc mỏy tớnh lập trỡnh, cũn cỏc trạm tớ (trạm khụng tớch cực) là cỏc thiết bị vào/ra phõn tỏn, cỏc thiết bị trường thụng minh. Mỗi trạm chủ quản lý quyền truy nhập của một số trạm tớ trực thuộc, trong khi giữa cỏc trạm chủ thỡ quyền truy nhập bus được phõn chia theo cỏch chuyển token. Tuy nhiờn, một trạm đúng vai trũ là chủ ở đõy khụng bắt buộc phải cú cỏc trạm tớ trực thuộc.
Master
(1)
Slave
(2)
(1) Token passing giữa các trạm tích cực
(2) Master/slave giữa một trạm tích cực và một số trạm khơng tích cực Master Master Master Master
Slave Slave Slave
Hỡnh 2.18: Truy nhập bus kết hợp nhiều chủ (Multi-Master)
2.4.5 CSMA/CD
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) là một phương phỏp nổi tiếng cựng với mạng Ethernet (IEEE 802.3).
Nguyờn tắc làm việc
Theo phương phỏp CSMA/CD, mỗi trạm đều cú quyền truy nhập bus mà khụng cần một sự kiểm soỏt nào. Phương phỏp được tiến hành như sau: