DE69116249T2

DE69116249T2 - Wiederholer

Info

Publication number: DE69116249T2
Application number: DE69116249T
Authority: DE
Inventors: David Staab; Nader Vijeh
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: GlobalFoundries Inc
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1991-07-10
Publication date: 1996-10-17
Anticipated expiration: 2011-07-11
Also published as: DE69116249D1; GR3019273T3; DK0467583T3; ES2083527T3; EP0467583B1; JP2745255B2; ATE133018T1; US5430762A; EP0467583A1; JPH04270529A; US5265123A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft in Computernetzwerken verwendete Repeater. Genauer gesagt, kann die Erfindung die Integration einer Vielzahl von Endgeräte-Anschalteinheiten ("MAU") mit verdrillten Doppelleitungen mit einem Repeater in monolithisches Silizium und das Bereitstellen einer Portexpansionsfähigkeit betreffen.
EP-A-0 222 669 betrifft einen Multirepeater zum Verbinden einer Vielzahl von Sendeempfängerkabeln mit einem Sendeempfängerport eines Nahbereichsnetzes.
EP-A-0 308 890 offenbart ein Sterntopologienahbereichsnetz mit einem Arbiter, um einer der Buszugriffeinheiten Priorität einzuräumen, wenn zur selben Zeit Sendeanforderungen auftreten.
AT & T Technology, Band 4, Nr. 1, 4. April 1989, Short Hills, New Jersey, U.S., Seiten 32 - 35; C.C. Joh et al.: "New Chips for STARLAN-10 Networks" offenbart ebenfalls relevanten Stand der Technik.
In Betrieben werden computernetzwerke zur Steigerung der Produktivität verwendet. Zur Unterstützung dieser Produktivitätssteigerung wurden viele unterschiedliche Netzwerktypen entwickelt. Ein derartiger Netzwerktyp ist ein Netzwerk mit Vielfachzugriff mit Leitungsabf rage - Kollisionserkennung ("CSMA/CD"). Der IEEE 802.3- Standard, der hiermit ausdrücklich durch Bezugnahme praktisch gesehen zum Teil dieser Anmeldung wird, spezifiziert die Arbeitscharakteristiken fur ein CSMA/CD-Netzwerk. Ein als ETHERNET , ein eingetragenes Warenzeichen der Xerox Corporation, bekanntes kommerzielles System ist ein Beispiel für ein derartiges System.
CSMA/CD-Netzwerke stellen eine Vielzahl von Schaltungspunkten zur Verfügung, die eine Steuereinrichtung zum Anpassen an das Netzwerk aufweisen. Die Schaltungspunkte können eine beliebige Art von Datenendeinrichtung ("DTE") zur Übertragung von Daten zu einer anderen DTE sein. Die Steuereinrichtung konditioniert die ein- und ausgehenden Daten- und Steuersignale entsprechend dem bestimmten Netzwerkprotokoll. Es besteht die Möglichkeit, einen oder mehrere Medientypen zum Tragen der Kommunikationssignale zu verwenden. Dieses Medium ist häufig ein Koaxialkabel, und zwar aufgrund der bekannten und voraussehbaren Parameter des Kabels. Die verfügbaren unterschiedlichen Protokolle erfordern jeweils strukturierte Daten- und Steuerinformationen. Die Steuereinrichtung bereitet die Daten- und Steuerinformationen entsprechend dem bestimmten verwendeten Protokoll vor. Die Daten- und Steuerinformationen werden zu Daten- und Steuersignalen. Diese Signale sind unabhängig von dem eigentlichen verwendeten Medium. Die Funktion der MAU besteht in der Übersetzung dieser mediumunabhängigen Signale in für das bestimmte Medium spezifische Signaltypen. Eine Anschlußeinheit ("AUI") koppelt die Steuereinrichtung und die MAU. Der IEEE 802.3 Standard definiert das Protokoll zwischen der AUI und der MAU sowie die AUI-Charakteristiken.
Ein Hindernis für die häufigere Verwendung von Computernetzwerken bilden die Installationskosten. Die Nachrüstung eines Gebäudes mit der notwendigen Verdrahtung zur Verwendung eines Netzwerkes kann bei der Installation des Netzwerkes relativ hohe Kosten entstehen lassen. Die Entwicklung eines Netzwerkprotokolls, das über bereits vorhandene Telefonleitungen arbeitet, reduziert die Installationskosten durch den Wegfall eines Teils der Ausgaben für die Verdrahtung. Bei der bereits vorhandenen Telefonverdrahtung wird üblicherweise eine verdrillte Doppelleitung verwendet. Probleme mit der verdrillten Doppelleitung ergeben sich unmittelbar aus ihrer fehlenden Abschirmung, die sie rauschanfällig macht. Die Verwendung der verdrillten Doppelleitung als Netzwerkmedium erschwert die Netzwerkinstallation, da Nebengeräusche störend auf den Netzwerkbetrieb einwirken. Ferner gibt es Beschränkungen hinsichtlich der Emissionen elektromagnetischer Strahlung aus einem arbeitenden Netzwerk. Diesen Beschränkungen gerecht zu werden, wird aufgrund der fehlenden Abschirmung bei der Verdrahtung schwieriger. Ferner sind die Leitungscharakteristiken der vorinstallierten Verdrahtungsnetzwerke nicht vorhersehbar, wodurch die Impedanzanpassung erschwert und damit die Spezifikationen für Signaltreiber und - empfänger weiter kompliziert werden.
Eine Herstellergruppe entwickelte gemeinsam einen 10BASE-T-Standardentwurf, der hiermit ausdrücklich durch Bezugnahme praktisch gesehen zum Teil dieser Anmeldung wird. Der Standardentwurf ermöglicht die Verwendung einer verdrillten Doppelleitung für Netzwerke. Der 10BASE-T-Standardentwurfliefert einen Umriß der Vorrichtungen und Vorrichtungscharakteristiken zur Ausführung eines CSMA/CD-Protokolls durch das Medium einer verdrillten Doppelleitung. Dieser Standardentwurf definiert die MAU und ihren Betrieb. Viele den IEEE 802.3-Standard realisierende Netzwerke verwenden ein Medium (wie beispielsweise ein Koaxialkabel) in einer Bustopologie, von der viele Schaltungspunkte abhängen. Aufgrund des Mediums der verdrillten Doppelleitung benötigt der LOBASE-T-Standardentwurf jedoch eine Sterntopologie (wenn drei oder mehr Schaltungspunkte vorhanden sind). Diese Sterntopologie weist in der Mitte des Sterns einen Repeater auf. Der Repeater ist zum Empfangen der Daten von einem einer Vielzahl von Ports wirksam. Nach der Extraktion eines eingebetteten Taktsignals aus den Daten verarbeitet der Repeater die Daten mit seinem eigenen internen Takt. Der Repeater verbreitet dann die neugetakteten und amplitudenkorrigierten Daten für all seine Ports. Enthält ein Repeater einen AUI- Port oder eine koaxiale MAU, kann er an einem seiner Ports mit einem Multi-Drop-Bus verbunden sein. Auf diese Weise können viele Schaltungspunkte mit diesem einzigen Repeaterport verbunden sein.
Um den in dem IEEE 802.3-Standard umrissenen Zeitsteuerungsanforderungen zu entsprechen, weist ein Netzwerk in jeder Reihe von einem Schaltungspunkt zu einem beliebigen anderen Schaltungspunkt maximal vier Repeater auf. Daher hat die Anzahl der verfügbaren Ports an einem bestimmten Repeater einen bedeutenden Einfluß auf die Anzahl der eventuellen Benutzer eines unter Verwendung der Sterntopologie strukturierten Netzwerkes. Eine beschränkte Portverfügbarkeit an den Repeatern verhindert eine Ausweitung des Netzwerks und schränkt die Verwendung diskreter Repeaterbauteile ein. Dies gilt besonders unter Berücksichtigung der Tatsache, daß bei der Sterntopologie ein Schaltungspunkt pro Repeaterport vorgesehen ist.
Die Expansionsfähigkeit herkömmlicher Repeater ist praktisch unbegrenzt. Erforderlichenfalls fügt ein Netzwerkorganisator Ports hinzu und das Netzwerk wächst praktisch unbegrenzt. Herkömmliche Repeater trennen die Relaisfunktion, den eigentlichen Repeater, von der Endgeräte-Anschaltfunktion der MAU. Das heißt, die Repeaterfunktion bleibt konstant und es werden einfach Ports hinzugefügt.
Um diese Expansionsfähigkeit zu schaffen, können die Kosten der Repeater erheblich sein. Eine Verringerung der Repeaterkosten ergibt sich aus dem Bereitstellen monolithischer Vorrichtungen mit integrierten Repeaterfunktionen. Durch Integration der Repeaterfunktionen und der MAU-Funktionen ist eine weitere Kostenreduzierung möglich. Die Integration der MAU und des Repeaters in eine einzige monolithische Vorrichtung verhindert jedoch das einfache Hinzufügen von Ports, wie dies in der Vergangenheit geschah. Jeder einzelne Chip hat aufgrund der Treiberstrombegrenzungen eine begrenzte Anzahl verfügbarer Ports. Wie dem Leser klar sein dürfte, ist diese Anzahl relativ gering. Durch die Kombination dieser begrenzten Portverfügbarkeit mit der weiteren Einschränkung von nicht mehr als vier hintereinandergeschalteten Repeatern ist die Größe der durch monolithische Vorrichtungen geschaffenen Netzwerke beschränkt. Bei kleinen Netzwerken läßt sich diese Größenbeschränkung akzeptieren. Bei größeren Netzwerken oder im Falle einer zu erwartenden zukünftigen Expansion könnten solche integrierten Repeater- und MAU-Einheiten nicht akzeptiert werden.
Daher würde eine in monolithischem Silizium implementierte Vorrichtung in erwünschter Weise einen Portexpansionsmechanismus zur Verfügung stellen. Ein Repeater hat die zusätzliche Funktion der Überwachung im Hinblick auf eine Kollision zwischen seinen Ports und der entsprechenden Reaktion.
Bei Repeatern entstehen Kollisionserkennungs- und -verarbeitungskomplikationen, weil mehrere Schaltungspunkte durch ein Mischsegment mit einem einzigen Port (beispielsweise einem AUI-Port) gekoppelt sein können, wobei die Kollisionserkennung von dem einzigen Port gefordert wird.
Die zweite Komplikation entwickelt sich aus einem zwei Repeater verbindenden Verbindungssegment. Eine spezielle Schaltungsanordnung muß zwei einander JAM-Muster zusendende Repeater befähigen, das Senden zu stoppen, wenn diese aktiven Ports die einzigen sind, die einander blockieren. Im anderen Fall würden die beiden Repeater einander ständig JAMmen.
Repeater führen zahlreiche Funktionen, die in Abschnitt 9 des IEEE 802.3-Standards umrissen sind, und die Funktionen des verdrillten Doppelleitung-Sendeempfängers des Entwurfs des 10-Base-T-Standards aus. Die Integration eines Repeaters mit einer MAU vereinfacht die Installation von verdrillten Doppelleitungs-Netzwerken und verringert die Gesamtherstellungs-, -installations- und -Hardwarekosten.
Die Anmelderin beschreibt eine Vorrichtung zum Integrieren eines Repeaters und mehrerer MAUS so, daß sie als ein einzelner Repeater mit mehreren Ports arbeiten. Die integrierte Vorrichtung ist expandierbar und verteilt gemeinsame Schaltungsgeräte unter ihren verschiedenen Porthandhabungs funktionen.
Die Anmelderin beschreibt die Integration von Endgeräte-Anschalteinheit- und Repeaterfunktionen zur Bildung eines integrierten Mehr-Port-Repeaters (IMR). Zu der Vielzahl von Ports, die mit dem IMR versehen sind, gehören ein AUI-Port und ein Expansionsport. Der IMR weist eine Steuerschaltung auf, die mit jedem der Vielzahl von Eingabe/Ausgabe-Ports sowie mit dem Expansionsport gekoppelt ist. Der Expansionsport ist mit verschiedenen Steuersignalen zum Ermöglichen des Koppelns von zwei oder mehr IMRs miteinander zur Bildung einer Einzel-Repeatereinheit wirksam. Die miteinander gekoppelten IMRs funktionieren genau wie ein einzelner Repeater mit zusätzlichen Ports. Gemäß dem IEEE 902.3-Standard führt jeder einzelne Repeaterchip eine Vielzahl von Repeaterfunktionen aus. Der Expansionsbus ermöglicht eine Korrelation zwischen den Repeaterfunktionen der einzelnen Repeaterchips, um die kombinierte Repeatereinheit zu erzeugen, die diese Repeaterfunktionen in bezug auf alle Ports der die Repeatereinheit bildenden mehreren Repeaterchips ausführt. Die Repeatereinheit gestattet eine vorher definierte Aktivität unter den vorher spezifizierten Ports aller IMRs, die so zu verarbeiten ist, als wären die mehreren Vorrichtungen eine einzige Vorrichtung. Zu dieser vorher definierten Aktivität gehören zum Beispiel an den verschiedenen Ports erkannte oder erfaßte Kollisionen.
Die Anmelderin beschreibt zwei oder mehr IMRs, die miteinander kombinierbar sind, um als eine Einzel-Repeatereinheit zu arbeiten. Eine Arbiterfunktion ermöglicht es einem Einzel-IMR, zum Austausch von Informationen mit den anderen IMRs auf einen Expansionsbus zuzugreifen. Die Informationen können Daten zur Wiederholung oder Informationen bezüglich eines Einzel-IMR-Kollisionszustands enthalten. Der Arbiter informiert alle IMRs einer Einzel-Repeatereinheit, wenn mehr als ein IMR versucht, auf den Expansionsbus zuzugreifen.
Die Anmelderin beschreibt einen Expansionsbus, der die Expansionsports von zwei oder mehr IMRs kombiniert. Über den Expansionsbus gesendete Signale umfassen fünf Signale; zwei bidirektionale Signale, ein Ausgangssignal und zwei Eingangssignale. Die bidirektionalen Signale umfassen ein DATA-Signal und ein JAM-Signal. Das Ausgangssignal ist ein REQUEST-Signal, und die Eingangssignale umfassen ein COLLISION-Signal und ein ACKNOWLEDGE-Signal. Eine herkömmliche Arbiterfunktion löst Konflikte unter den den Zugriff auf die bidirektionalen Signale anstrebenden IMRs. Der Arbiter implementiert eine Einzelfunktion, die bei Aufprägen nur eines einzigen REQUEST-Signals einen Ausgang aufprägt.
Um zu sendende Daten von den Ports aller IMRs einer Repeatergruppe weiterzuleiten, prägt ein Quellen-IMR REQUEST auf. Der Arbiter prägt den IMRs ACKNOWLEDGE auf, falls nur ein einziger IMR den Zugriff fordert. Fordern zwei oder mehr IRMs gleichzeitig Zugriff, prägt der Arbiter COLLISION auf und informiert damit alle IMRs, daß eine Kollision vorliegt. Ein einziger anfordernder IMR fordert die Wiederholung der Daten auf der DATA-Leitung an. Die anderen IMRs, die das Aufprägen des ACKNOWLEDGE-Signals erkennen, wissen, daß die Daten auf der DATA-Leitung so lange zur Übertragung zur Verfügung stehen, wie sie kein REQUEST aufgeprägt haben. JAM ermöglicht es einem Sourcing-IMR, DATA zu treiben, damit es dem Kollisionstyp, der an ihm vorliegt, entspricht.
Ein eine Mehr-Port-Kollision erkennender Einzel-IMR prägt JAM auf und hebt die Aufprägung von DATA auf, nachdem der Arbiter ihm die Buskontrolle garantiert hat. Ein eine Ein-Port-Kollision erkennender Einzel-IMR prägt sowohl DATA als auch JAM auf, um die anderen IMRs seiner Repeatereinheit zu informieren. Das Aufprägen von JAM verhindert die Übertragung von DATA-Informationen von den Repeaterports.
Die Bezugnahme auf die verbleibenden Teile der Beschreibung und Zeichnungen ermöglicht ein weitergehendes Verständnis der Art und Vorteile der Erfindung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

FIG. 1 zeigt eine mögliche Pinkonfiguration einer die vorliegende Erfindung verkörpernden integrierten Schaltungsvorrichtung (IC) 10;
FIG. 2 ist ein Blockdiagramm eines integrierten Mehr-Port-Repeaters (IMR) nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
FIG. 3 ist ein Blockdiagramm von drei zur Bildung eines Einzel-IMR 50' miteinander gekoppelten IMR 50i-Einheiten;
FIG. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm der Konfiguration externer Bauteile, die der IC-Vorrichtung 10 einen Betrieb als integrierter Mehr-Port-Repeater (IMR) ermöglichen;
FIG. 5 ist eine den Zustand eines bestimmten IMR 50 von FIG. 3 in Reaktion auf die identifizierten Kombinationen der fünf Expansionssignale zusammenfassende Tabelle;
FIG. 6 ist ein verkürztes Flußdiagramm, das einen bevorzugten Zustandsmaschinenprozeß für die Repeatereinheit 52 zeichnerisch darstellt;
FIG. 7 ist ein schematisches Diagramm von Funktionsblöcken in einem IMR 50;
FIG. 8 ist ein schematisches Blockdiagramm von EXPPORT 302 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
FIG. 9 ist ein Schaltbild von DATPADBF 330;
FIG. 10 ist ein Schaltbild von JAMPADBF 332;
FIG. 11 ist ein schematisches Schaltbild von COLPADBF 334;
FIG. 12 ist ein schematisches Schaltbild von ACKPADBF 336;
FIG. 13 ist ein schematisches Schaltbild von REQPADBF 338;
FIG. 14 ist ein schematisches Blockdiagramm des STATUS 304 von FIG. 7;
FIG. 15 ist ein schematisches Blockdiagramm eines AUISTAT 502;
FIG. 16 ist ein schematisches Blockdiagramm eines MAUSTAT 500 von FIG. 14;
FIG. 17 ist ein Schaltbild des AUICSDET 510 von FIG. 15;
FIG. 18 ist ein ausführliches Flußdiagramm in bezug auf IMRSM 500, das die Funktionen der Zustandsmaschine unter Verwendung der Signaldarstellungen von FIG. 7 bis FIG. 18 umreißt;
FIG. 19 ist ein schematisches Schaltbild eines alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
FIG. 20 bis FIG. 24 sind schematische und Blockdiagramme der IMRSM 300 und ihrer Wechselwirkung mit den anderen Funktionsblöcken von FIG. 7;
genauer gesagt, FIG. 20 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Verbindungen und Signale zeigt, die die IMRSM 300 von den anderen Funktionseinheiten empfängt;
FIG. 21 ist ein Blockdiagramm der IMRSM 300 mit einer Übertragungszustandsmaschine (XFRSM) 950, einer Übertragungssteuerung (XFRCTL) 952 und einem übertragungszähler (XFRCNT) 954;
FIG. 22A und FIG. 22B sind ein schematisches Diagramm der XFRSM 950 von FIG. 21;
FIG. 23 ist ein schematisches Diagramm von XFRCTL 952;
FIG. 24 ist ein den Betrieb des XRFCNT 954 darstellendes Blockdiagramm; und
FIG. 25 stellt die Beziehung zwischen TCLK, TPH1 und TPH2 dar.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

FIG. 1 zeigt eine mögliche Pinkonfiguration einer integrierten Schaltungs-(IC-)Vorrichtung 10, die die vorliegende Erfindung verkörpert. Acht Endgeräte-Anschalteinheiten (MAUs) und eine Anschlußeinheit (AUI). Jede MAU verwendet eine der Leitungen TD+, TD-, TP+, TP-, RD+ und RD-, wie dies in der anhängigen Patentanmeldung, auf die Bezug genommen und die hier eingebracht ist, offenbart ist. Die AUI weist die DI+, DI-, DO+, DO-, CI+ und CI- auf, wie dies auch in der eingebrachten Patentanmeldung beschrieben ist.
Die IC-Vorrichtung 50 kann mit einer oder mehreren anderen IC- Vorrichtungen 10 kombiniert werden, um eine einzelne Repeatereinheit zu bilden. Die IC-Vorrichtung 10 weist Pins für zwei bidirektionale Signale DATA und JAM auf. Zu der IC 10 gehört ein Ausgangspin für REQUEST- und zwei Eingangspins für ACKNOWLEDGE- und COLLISION-Signale. X1 und X2 sind Pins für einen externen Takt, der zum Synchronisieren aller IC-Vorrichtungen 10 verwendet wird, wenn diese als Repeatereinheit konfiguriert sind. Ein Pin für eine externe Rücksetzfunktion, die in gleicher Weise interne Takte synchronisiert, ist nicht dargestellt. Der IEEE 802.3-Standard enthält eine Beschreibung eines Zustands für eine Maschinenablaufspezifikation, die einen Mindestsatz von notwendigen Funktionen eines Repeaters umreißt. Eine Repeatereinheit muß diese notwendigen Funktionen des IEEE 802.3-Standards implementieren. Die Zustandsmaschinen der IC-Vorrichtung 10, die diese notwendigen Repeaterfunktionen in der erforderlichen Reihenfolge implementieren, sind in FIG. 1 nicht dargestellt.
Die fünf Signale DATA, ACKNOWLEDGE, REQUEST, JAM und COLLISION bilden einen Expansionsbus. Der Expansionsbus ermöglicht, daß zwei oder mehr IMRs eine Einzel-Repeatereinheit bilden, um einen Semaphoraustausch vorzunehmen, um die Zustandsmaschinen der einzelnen IMRs zu synchronisieren. Auf diese Weise verteilt der IMR die Repeater- und Portfunktionen unter allen einzelnen IC-Vorrichtungen, die eine Einzel-Repeatereinheit bilden.
Das verwendete Semaphor enthält die folgenden Signale. Eine bestimmte IC-Vorrichtung 10, die Daten zur Wiederholung empfängt, fordert den Zugriff auf den Expansionsbus. Der Zugriff auf den Expansionsbus ermöglicht es der bestimmten IC-Vorrichtung, die empfangenen Daten zur Wiederholung an die anderen IMRs der Repeatereinheit zu liefern. Zugriffanforderungen werden durch Aufprägung von REQUEST durchgeführt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind REQUEST, ACKNOWLEDGE und COLLISION alle auf dem aktiven Low-Pegel. Daher resultiert die Aufprägung von REQUEST aus dem Treiben von REQUEST auf einen "0"-Pegel.
Empfängt die bestimmte IC-Vorrichtung auf ihre REQUEST-Aufprägung hin ein aufgeprägtes ACKNOWLEDGE-Signal, hat sie die Kontrolle über den Expansionsbus erlangt. Bei einer Repeatereinheit sind sowohl die ACKNOWLEDGE-Leitungen als auch die COLLISION-Leitungen allesamt parallelgeschaltet Daher erkennen alle IC-Vorrichtungen 10 einer Repeatergruppe eine einzelne Aufprägung von ACKNOWLEDGE oder COLLISION. Eine Aufprägung des ACKNOWLEDGE-Signals zeigt den IC-Vorrichtungen 10, die REQUEST nicht aufgeprägt haben, an, daß die bestimmte IC-Vorrichtung 10 DATA mit zu wiederholenden Daten treibt. Die DATA- und JAM-Leitungen sind ebenfalls parallelgeschaltet. Die IC-Vorrichtung 10, die die Kontrolle über den Expansionsbus hat, liefert ihre Daten gleichzeitig zu allen anderen IC- Vorrichtungen 10.
Wird stattdessen auf eine Aufprägung von REQUEST hin COLLISION aufgeprägt, zeigt dies allen IC-Vorrichtungen 10 das Auftreten eines Kollisionszustands an den Ports der Repeatereinheit an. Die Aufprägung von COLLISION verhindert, daß eine fordernde IC-Vorrichtung auf den Bus zugreift, um die DATA-Leitung oder die JAM- Leitung zu treiben.
Es tritt auch die Kollisionserkennung durch eine einzelne IC-Vorrichtung 10 im Hinblick auf Kollisionen unter ihren vielen Ports auf. Eine solche Kollision erfordert, daß die einzelne IC-Vorrichtung 10 auf den Expansionsbus zugreift. Die JAM-Leitung ermöglicht, daß die zugreifende IC-Vorrichtung 10 die anderen IC-Vorrichtungen 10 in ihrer Repeatereinheit über das Vorliegen einer Kollision informiert. Das Aufprägen von JAM zeigt an, daß die DATA-Leitungsinformation nicht wiederholt werden soll. Vielmehr informiert der Zustand der DATA-Leitung die anderen IC-Vorrichtungen 10 über den Typ der Kollision. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt das gleichzeitige Aufprägen von DATA und JAM eine Empfangskollision (Ein-Port-Kollision) an. Das Aufprägen von JAM und das Negieren von DATA zeigt die Erkennung einer Mehr-Port- Kollision an. Daher führt der Expansionsbus Funktionen zum Synchronisieren der verteilten Repeater- und Portfunktionen durch.
Auf ein REQUEST-Signal hin negiert eine Arbiterfunktion ACKNOWLEDGE oder COLLISION oder prägt sie auf. Zur Bildung eines Expansionsbusses gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung empfängt der Arbiter jedes REQUEST-Signal von dem ersten und zweiten IMR an einem einzigen Eingang. Der einzige Eingang identifiziert einfach einen bestimmten IMR, der Zugriff auf den Expansionsbus fordert. Der Arbiter weist zwei Ausgangsleitungen auf, um die IMRs parallel mit dem COLLISION- und dem ACKNOWLEDGE-Signal zu beliefern. Es gibt drei Kollisionszustände für einen aus mehreren IMRs bestehenden Repeater.
Ein erster Kollisionszustand hat aktive Ports unter zweien oder mehreren der IMRs. In diesem Fall prägt jeder IMR dem Arbiter REQUEST auf. Auf die gleichzeitige Aufprägung von zwei oder mehr REQUEST-Signalen hin prägt der Arbiter allen IMRs COLLISION auf. Das gleiche ergibt sich, wenn, nachdem der Arbiter einem IMR ACKNOWLEDGE aufgeprägt hat, er später eine zweite Anforderung von einem zweiten IMR erhält. Die Aufprägung von ACKNOWLEDGE wird von dem Arbiter aufgehoben (oder negiert, diese Ausdrücke werden austauschbar verwendet) und COLLISION wird aufgeprägt. Die IMRs antworten auf die Kollision, indem sie gemäß IEEE 802.3-Standard eine Stausequenz erzeugen.
Ein zweiter Kollisionszustand ergibt sich aus mehreren aktiven Ports an einer einzelnen IC-Vorrichtung 10 der Repeatereinheit IMR. Der IMR prägt REQUEST auf und erhält die Kontrolle über den Expansionsbus, wenn er der einzige IMR ist, der Zugriff fordert. Der eine Mehr-Port-Kollision erfahrende IMR informiert die anderen IMRs seiner Repeatereinheit durch Aufprägen von JAM, daß über die DATA-Leitung übertragene Informationen den Kollisionstyp beschreiben. Die Aufprägung von JAM durch einen IMR, der Zugriff auf den Expansionsbus hat, zeigt an, daß der IMR eine Kollision an seinen eigenen Ports erkannt hat. Durch Aufhebung der Aufprägung von DATA beim Aufprägen von JAM informiert der IMR die anderen IMRs, daß er eine Mehr-Port-Kollision erkennt. Daraufhin erzeugen die IMRs der Repeatereinheit die Stauseguenz.
Ein dritter Kollisionszustand resultiert aus einer Einzel-Port- Kollision an einem IMR durch entweder ein Verbindungssegment oder ein Mischsegment. Die Tatsache, daß der dritte Kollisionstyp in jedem Fall als "ein Port übrig" bezeichnet wird, betont, daß die Repeatereinheit sie beide gleich behandelt. Ein Port übrig tritt auf, wenn alle Ports einer Repeatereinheit bis auf einen Stausequenzen zu mit der Repeatereinheit gekoppelten Schaltungspunkten senden. Kollisionen an den beiden Segmenttypen treten aus verschiedenen Gründen auf, doch das Repeatersystem reagiert auf beide in gleicher Weise.
Ein ein Ein-Port-übrig-Zustand erkennender IMR greift in gleicher Weise auf den Expansionsbus zu wie ein IMR, der seine eigene Mehr- Port-Kollision erkennt. Es besteht jedoch ein Unterschied zwischen den beiden darin, daß ein IMR 50 sowohl JAM als auch DATA aufprägt und damit den Ein-Port-übrig-Zustand signalisiert. Auf diese Weise beginnen die IMRs, sich gemäß dem IEEE 802.3-Standard zurückzuziehen und die Erzeugung von Stausequenzen einzustellen.
Bei Mehrfach-Kollision-Typen unter den mehreren IC-Vorrichtungen 10 stellen die IMRs die Erzeugung von Stausequenzen ein, bis die Repeatereinheit einen einzelnen Port in dem Ein-Port-übrig-Zustand identifiziert. Es sei angenommen, daß der einzelne übriggebliebene Port sich an eine andere Repeatereinheit anschließt und das System ungeachtet des tatsächlichen mit dem Port verbundenen Schaltungspunkt entsprechend arbeitet. Um zu verhindern, daß zwei Repeater einander unbegrenzt blockieren, fordert die Zustandsmaschine, daß Stausequenzen vom Ein-Port-übrig-Zustand an aufhören.
FIG. 2 ist ein Blockdiagramm eines integrierten Mehr-Port-Repeaters (IMR) 50 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der IMR 50 weist eine Vielzahl (eine vorgegebene Anzahl) von Ports auf. Ein AUI-Port 60 und acht Verdrill- Doppelleitung-Ports 62i koppeln den IMR 50 an ein Netzwerk. Die Verdrill-Doppelleitung-Ports 62i entsprechen dem Standard für verdrillte Doppelleitungen und den anwendbaren Teilen des IEEE 802.3-Standards. Jeder Port 62i arbeitet als MAU. Die Verdrill- Doppelleitung-Ports weisen eine Leitung zum Senden empfangener Daten (RX) durch einen ersten Multiplexer 70 an einen Dekoder 64 und einen Phasenregelkreis 66 auf. Der Dekoder 64 reagiert auf den Phasenregelkreis 66 zum Extrahieren empfangener Daten unter Verwendung eines extrahierten Zeitsteuerungstaktes, der in das empfangene Signal eingebettet ist. Der Phasenregelkreis 66 verwendet einen selbständigen Zeitsteuerungstakt, den er von einem Taktgenerator 72 empfangen hat. Der Taktgenerator 72 antwortet auf ein an die Eingänge X1 und X2 geliefertes externes Taktsignal.
Ein Durchlauf-(FIFO-)Puffer 74 empfängt die dekodierten Daten von dem Dekoder 64. Eine FIFO-Steuerschaltung 76 organisiert das Auslesen aus und Einschreiben in den FIFO-Puffer 74. Der IMR 50 wiederholt nicht nur die empfangenen Daten für all seine Ports, sondem konditioniert die wiederholten Daten so, daß sie in geeigneter Protokollform sind. Die Verwendung verdrillter Doppelleitungen läßt viele Arten von Signalverschlechterung zu, einschließlich Zeitverzögerungen, Amplitudenverzerrungen und Präambelabbrüche. Der Repeater entfernt die Präambel von dem eingehenden Datenpaket und ersetzt sie statt dessen durch eine Standardpräambel. Der Repeater erneuert die Zeitsteuerung der Daten und kodiert diese mittels des Taktgenerators 72, damit sie in geeigneter Manchester- Form vorliegen. Es kann vorkommen, daß aufgrund der Unterschiede bei den Takten zwischen den eingehenden Daten und den ausgehenden Daten eine Zeitsteuerungsfehlanpassung auftritt. Der FIFO-Puffer 74 sorgt für die notwendige Elastizität, um die relativ unabhängigen Operationen des Empfangs von Daten und des Wiederholens der konditionierten Daten zu ermöglichen. Der FIFO-Puffer 74 liefert an einen der Eingänge zu einem zweiten Multiplexer 80. Eine Fräambelschaltung 82 und ein JAM-Sequenzer liefern ebenfalls an den Multiplexer 80. Ein dritter Multiplexer 86 gibt an einen Kodierer 90 aus. Der Kodierer 90 kodiert von dem dritten Multiplexer 86 empfangene Daten und verteilt sie zwecks Senden an die verschiedenen Schaltungspunkte an die Ports. Ein Ausgang des zweiten Multiplexers 80 liefert gleichzeitig Daten an den dritten Multiplexer 86 und an einen Expansionsport 100. Ein Ausgang des Expansionsports 100 liefert auch Daten an den dritten Multiplexer 86. Der Expansionsport 100 enthält zwei bidirektionale Signale, DAT und JAM. Ein Ausgangssignal REQ und zwei Eingangssignale ACK und COL kombiniert mit DAT und JAM ergeben eine Expansionsbusverbindung.
Eine IMR-Steuerschaltung 102 überwacht und beaufsichtigt den Betrieb des IMR 50 in Reaktion auf verschiedene Steuersignale und -daten. Die Steuerschaltung 102 enthält eine Partitionierungs- und Verbindungstestschaltung. Die Steuerschaltung 102 verwendet verschiedene Zeitgeber von der Zeitgeberschaltung 104 und Befehle von einem Test- und Verwaltungsport 106 zum Beaufsichtigen des Betriebs der Ports, der FIFO-Steuerschaltung 76 und des Expansionsports 100. Zeitgeberschaltungen 104 reagieren auf Signale von dem Taktgenerator 72 und dem Test- und Verwaltungsport 106.
FIG. 3 ist ein Blockdiagramm von drei IMR 50i-Einheiten, die zur Bildung einer einzelnen IMR-Repeatereinheit 52 miteinander gekoppelt sind. Die Repeatereinheit 52 zählt nur auf einen Repeater der maximal vier hintereinandergeschalteten Repeater hin. Die Repeatereinheit 52 hat dreimal so viele Ports wie jeder einzelne IMR 50, läßt sich ansonsten jedoch, was die Funktion anbetrifft, nicht von einem einzelnen IMR 50i unterscheiden.
Der IMR 50i macht diese Funktion durch den Expansionsport 100 von FIG. 2 möglich. Jeder DAT-Anschluß koppelt seinen einzelnen IMR 50i mit den anderen einzelnen IMR 50i Dies gilt gleichermaßen für die JAM-Anschlüsse. Ein optionaler Treiber 120 liefert zusätzliche Treiberkapazität, falls ein einzelner IMR 50i nicht genug Strom liefern oder sourcen kann. Der Treiber 120 sorgt dafür, daß eine praktisch unbegrenzte Anzahl von IMRs 50 eine einzelne Repeatereinheit bilden können. Eine externe Arbiterfunktion 112 verwaltet die Operation des Expansionsprotokolls, wobei sie den Betrieb der Repeatereinheit 52 zuläßt. Arbiterfunktionen gehören zum Standard und sind bei der vorliegenden Erfindung verwendbar. Die Arbiterfunktion 112 empfängt die einzelnen REQ-Signale von den einzelnen IMRs 50i. Ein einzelnes COL-Signal und ein einzelnes ACK-Signal von der Arbiterfunktion 112 vervollständigen den Expansionsbus, indem sie mit den betreffenden Anschlüssen der einzelnen IMRs 50i gekoppelt werden.
Ein Einkristalloszillator 114 liefert gemeinsame Taktsignale an die einzelnen IMRs 50i und an einen D-Flipflop 116. Der gemeinsame Kristall 114 gewährleistet, daß die einzelnen IMRs 50i gemeinsam arbeiten und die Daten kodieren. Der D-Flipflop 116 setzt die Vorrichtungen zusammen zurück.
Der optionale Treiber 120 weist ein Logikgatter 122 zum selektiven Freigeben der Treiber 124 auf. Das Logikgatter 122 reagiert auf die gleichzeitige Aufprägung von REQUEST und ACKNOWLEDGE zur Freigabe eines bestimmten optionalen Treibers 120, der jedem IMR 50 zugeordnet ist. Die Freigabe der optionalen Treiber 120 ermöglicht eine Aufprägung von entweder DATA oder JAM oder beiden, die allen IMRs aufgeprägt werden sollen. Die zwischen den IMRs 50 ausgetauschten Semaphore sind wie oben beschrieben.
FIG. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration der externen Bauteile zeigt, die ermöglichen, daß ein einzelner IMR 50 als integrierte Mehr-Port-Repeater-(IMR-)Einheit 52 funktioniert. Zur Bereitstellung der Arbiterfunktion sind die REQUEST- und ACKNOWLEDGE-Leitungen miteinander verbunden. Das Aufprägen von REQUEST prägt automatisch ACKNOWLEDGE auf. COLLISION ist mit einem keine Kollision anzeigenden Spannungspegel verknüpft. DATA und JAM werden floatend belassen. Eine externe Taktquelle, wie beispielsweise ein Kristalloszillator, liefert Taktsignale, die zum Wiedereintakten der Daten zum Senden verwendet werden. Die Rücksetzleitung ist durch einen Widerstand mit einem "1"-Spannungspegel und durch einen kapazitiven Widerstand mit Masse gekoppelt.
Der IMR 50 funktioniert als Repeatereinheit mit 8 Verdrill-Doppelleitung-MAUs und einem AUI-Port. Die Repeater- und Portfunktionen sind in dem IMR 50 verteilt.
FIG. 5 ist eine Tabelle, die den Zustand eines bestimmten IMR 50 von FIG. 3 in Reaktion auf die identifizierten Kombinationen der fünf Expansionssignale zusammenfaßt. Die Signale entsprechen einander wie folgt: REQ = REQUEST, ACK = ACKNOWLEDGE, COL = COLLISION, DAT = DATA und JAM = JAM.
FIG. 6 ist ein verkürztes Flußdiagramm, das eine bevorzugten Zustandsmaschinenprozeß für einen Ursprung-IMR in der Repeatereinheit 52 darstellt. Für den Informationsaustausch nach Erteilung der Master-Eigenschaft an einen bestimmten IMR 50 durch die Arbiterfunktion 112 (FIG. 3) ist der bestimmte IMR 50 der Ursprungs- IMR, während die anderen die Ziel- oder Bestimmungs-IMRs sind. Die Zustandsmaschine des Ursprungs-IMR reagiert so, wie dies in dem Flußdiagramm umrissen ist.
Der Prozeß beginnt mit Schritt 200, IDLE. Die Zustandsmaschine durchläuft periodisch durch einen Satz von Tests, welche umfassen: Erkennung einer Sendekollision (XMT COL) 202, Erkennung einer Empfangskollision (RX COL) 204, Erkennung von zu wiederholenden Expansionsportdaten (EXP PT DATA) 206 und Erkennung jeder beliebigen, nicht an dem Expansionsbus für einen bestimmten IMR 50 stattfindenden Aktivität (ANY RA) 208. Ohne daß die Repeatereinheit 52 Daten empfangen hat, durchläuft die Zustandsmaschine IDLE 200 bis XMT COL 202 (falsch), RX COL 204 (falsch), EXP PT DATA 206 (falsch) und ANY RA 208 (falsch), um zu IDLE 200 zurückzukehren.
Bei Erkennen von Empfangstätigkeit an einem bestimmten IMR 50, der nicht der Expansionsport ist, richtet ANY RA 208 (wahr) den Strom der Repeatereinheit 52 zum Verarbeiten des Datenpakets gemäß dem IEEE 802.3-Standard. Schritt 210 veranschaulicht die Verarbeitung des an einem Port empfangenen Datenpakets. Ein Teil des Schrittes 210 umfaßt das Erlangen der Kontrolle über den Expansionsbus und des entsprechenden Treibens von DATA auf ein ACKNOWLEDGE-Signal von einer Arbiterfunktion 112 von FIG. 3 hin. Nach der Verarbeitung des Datenpakets in Schritt 210 kehrt der Ablauf zu dem Schritt IDLE 200 zurück. Ein Teil der Verarbeitung von Schritt 210 umfaßt periodische Kontrollen in bezug auf Sendekollisionen (XMT COL) 220 (wahr) und Empfangskollisionen (RX COL) 222 (wahr). Die Schritte 220 und 222 sind als nach Schritt 210 auftretend dargestellt, treten jedoch periodisch verschachtelt im gesamten Schritt 210 auf. Schritt 210 enthält eine Vielzahl von Zuständen der Repeatereinheit 52, die in FIG. 6 komprimiert gezeigt sind. Das Nichterkennen von XMT COL 220 wahr oder RX COL 222 wahr führt zu einem Abschluß der Datenpaketverarbeitung und einer Rückkehr zu IDLE 200.
Bei der Erkennung von ACKNOWLEDGE bei Test EXP PT DATA 206 springt ein IMR 50 auf die Schritte 230 bis 234. In Schritt 230 verarbeiten die Expansionsportdaten (EXP DATA) 230 die Daten an dem Expansionsport durch deren Wiederholung unter ihren Ports. Schritt 232 führt einen Test in bezug auf eine XMT COL durch und Schritt 234 auf RX COL. Wird keiner der beiden Kollisionstypen erkannt, resultiert dies in einer Rückkehr zu IDLE 200.
Erkennen einer Sendekollision in irgendeinem der Schritte 202, 220 oder 232 lenkt die Verarbeitung der Sendekollision über Schritt 252 zu Schritt 238. Eine Sendekollision kann in mindestens vier Fällen wahr sein. Erstens kann eine Mehr-Port-Kollision unter den eigenen Ports eines IMR gegeben sein. Zweitens kann der Empfang eines Datenpakets durch einen IMR mit einem Datenpaket eines zweiten IMR zusammentreffen. Drittens können zwei andere IMRs eine Kollision erkennen. Viertens kann ein anderer IMR eine Mehr-Port- Kollision unter seinen eigenen Ports erkennen. In allen Fällen außer dem ersten erfolgt das Erkennen der Kollision über den Expansionsbus. In den Fällen zwei und drei umfaßt der Expansionsbus das Aufprägen von COLLISION, um alle IMRs der Repeatereinheit wegen der Kollision zu benachrichtigen. Im vierten Fall erlangt der einzelne IMR Zugriff auf den Expansionsbus und prägt JAM auf und negiert DAT.
Wenn XMT COL wahr ist, wird in Schritt 236 ein Zähler gelöscht (CLR CNT) und in Schritt 240 wird geprüft, ob sein IMR 50 unter seinen Ports irgendeine Empfangsaktivität erkennt (ANY RA). Der Zähler wird gelöscht und verwendet, um zu gewährleisten, daß eine Mindestanzahl von Staubits gesendet worden sind. Falls ANY RA wahr ist, entscheidet das System für den Expansionsbus, das, falls ihm die Buskontrolle erteilt worden ist, in Schritt 242 seine eigenen DAT und JAM inaktiviert und dadurch seine Ausgangssignale als Eingangssignale ignoriert. Falls ANY RA 240 falsch ist, geht der Prozeß direkt zu Schritt 244 zur Erzeugung geeigneter Stausequenzen. Nach dem Initiieren des Entscheidens und Deaktivierens von DAT- und JAM-Eingangssignalen in Schritt 242 geht der Ablauf auch zu Schritt 244. Nach der Erzeugung der Stausequenzen gelangt das System in Schritt 246 in den Sendekollisionszustand.
Nach Schritt 246 versucht das System in Schritt 248 unter Verwendung des Zählers, zu bestimmen, ob ein Minimum von 96 Bits gesendet worden ist (RUNT). Ist RUNT wahr, geht der Ablauf zu Schritt 240. Ist RUNT falsch, wird der Ablauf zum Testen von XMT COL in Schritt 250 gelenkt. XMT COL 250 wahr lenkt den Ablauf zu Schritt 240. Nachdem Schritt 250 XMT COL falsch war, führt Schritt 252 einen Test hinsichtlich einer Empfangskollision (RX COL) aus.
Nachdem der RX COL 252-Test wahr ergeben hat, werden entsprechende Schritte des Empfangskollisionsblocks, nämlich die Schritte 260 bis 272, ausgeführt. Nach dem Schritt 252 RX COL falsch kehrt das System zu IDLE 200 zurück.
Der Empfangskollisionsblock, die Schritte 260 bis 272, umfaßt einen Test in Schritt 260, den ANY RA-Test. Bei Schritt 260 ANY RA gleich wahr wird der Empfang von Eingangssignalen DAT und JAM an dem Expansionsport gesperrt. Empfangskollisionen von dem Expansionsport werden nur durch Aufprägung von sowohl DATA als auch JAM zu anderen IMRs einer Repeatergruppe weitergeleitet. Nachdem entweder ANY RA falsch oder der Expansionsport in Schritt 262 gesperrt war, initiiert die Zustandsmaschine die Erzeugung von Stausequenzen (GEN JAM) in Schritt 264. Schritt 256 stellt durch Setzen von RX COLT auf wahr den Empfangskollisionszustand ein. RX COLT unterscheidet zwischen Empfangskollisionen und Sendekollisionen in der Zustandsmaschine. Im sich an Schritt 265 anschließenden Schritt 266 wird das System als in den Empfangskollisionszustand eintretend identifiziert.
Ein XMT COL-Test in Schritt 268 und ein RX COL-Test in Schritt 270 folgen dem Empfangskollisionszustand 266. XMT COL gleich wahr lenkt den Ablauf zu Schritt 238, wobei vor dem Test im Hinblick auf Empfangsaktivitat in Schritt 240 der Zähler gelöscht wird. RX COL gleich wahr lenkt den Ablauf zurück zu Schritt 260. RUNT 272 folgt der Bestimmung in Schritt 268 von XMT COL gleich falsch und Schritt 270 RX COL gleich falsch. Bei RUNT gleich wahr in Schritt 272 wird der Zustandsmaschinenablauf zu Schritt 260 zurückgeführt, während RUNT gleich falsch den Strom zu IDLE in Schritt 200 richtet.
Wie oben beschrieben, weist das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verteilte Repeaterzustandsmaschinenfunktionen auf, die hinsichtlich der verschiedenen Kollisionsmodi des Repeaters synchronisiert und informiert sind. Die Synchronisation der Zustandsmaschinen korreliert die Operation der einzelnen IMR- Funktionen, um es der Repeatergruppe 52 zu ermöglichen, diese Repeaterfunktionen für die gesamte Kombination von IMRs auszuführen. Das Zustandsmaschinenflußdiagramm von FIG. 6 identifiziert einige Modifikationen gegenüber des in dem IEEE 802.3-Standard umrissenen Zustandsmaschinenablauf. Im allgemeinen variiert die präzise Art der Veränderungen an einer bestimmten Repeaterzustandsmaschine zur Ermöglichung verteilter Repeaterfunktionen in Abhängigkeit von bestimmten Implementierungen und Gestaltungsauswahlen, das heißt, dem zur Implementierung der Zustandsmaschine des IEEE 802.3-Standards verwendeten Verfahren.
FIG. 7 bis FIG. 18 und FIG. 20 bis FIG. 24 sind schematische Blockdiagramme der Funktions- und Schaltbilder, die die Steuerungen für eine IMR-Zustandsmaschine 300 eines IMR 50 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung implementieren.
FIG. 7 ist ein schematisches Diagramm von Funktionsblöcken in einem IMR 50. Der IMR 50 enthält die IMR-Zustandsmaschine 300, die Signale empfängt und sendet, und zwar in erster Linie im Hinblick auf einen Expansionsport (EXPPORT) 302- und einen Status-(STATUS-) 304-Block. Der EXPPORT 302 verbindet den IMR 50 mit dem oben beschriebenen Expansionsbus und weist Verbindungen für die fünf Expansionsbussignale auf. Eine MAUEANK 306 und ein AUIPORT 308 stellen die Ports für den IMR 50. Eine Taktfunktion 310 empfängt die externen Taktsignale von dem Kristalloszillator 114 und empfängt jedes Rücksetzsignal
Ein Datenpuffer (DATABUF) 320 liefert einige Signale an die IMR- Zustandsmaschine 300 sowie an den STATUS 304 und den EXPPORT 302. Der IMR 50 weist ein hinteres Empfängerende (RXBCKEND) 322 und einen Verhaltenszähler (BEHAVCNT) 324 auf, der die Kollisionsdauer und Jabberfunktion überwacht. Ein Testport (TESTPORT) 326 und Verbindungstestfunktionen (LINKTEST) 328 vervollständigen die Funktionsblöcke des IMR 50.
FIG. 20 bis FIG. 24 sind ein schematisches und ein Blockdiagramm der IMRSM 300 und ihrer Wechselwirkung mit den anderen Funktionsblöcken von FIG. 7.
Genauer gesagt, FIG. 20 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Verbindungen und Signale zeigt, die die IMRSM 300 von den anderen Funktionseinheiten empfängt. Die IMRSM 300 weist eine Zustandsmaschinensteuerpräambel, FIFO-Daten und Staumusterübertragungen (eine Übertragungszustandsmaschine) auf. Zusätzlich kombiniert ein physischer Übertragungszeitgeber die Funktionalität eines Präambelzeitgebers, eines Runt-Paket-Zeitgebers und eines Staulängenzeitgebers. Eine Logik unterstützt die Übertragungszustandsmaschine und den physischen Übertragungszeitgeber.
Die Ubertragungszustandsmaschine entspricht im wesentlichen dem IEEE 802.3-Standard-Repeaterzustandsdiagramm. Eine dem IEEE 802.3- Standard entsprechende Zustandsmaschine berücksichtigt keinen bestimmten Porttyp, AUI oder Verdrill-Doppelleitung-MAU, die an einem bestimmten Sendevorgang beteiligt sind. Der Statusblock 304 identifiziert einen Empfangsblock und einen Sendeport jederzeit. Die IMRSM 300 hat gegenüber dem IEEE-802.3-Standardzustandsdiagramm einen zusätzlichen Zustand, um zu ermöglichen, daß die Expansionsportdatenempfangszustände separate Sendefreigabesignale für den Expansionsport im Verhältnis zu allen anderen Ports steuern.
Eine Randomlogik implementiert die Zustandsmaschine. Der Auswertungsphasenabgleich der Zustandsmaschine gestattet die Verwendung durch den DATABUF 320 zur Lieferung von Daten für die TCLK-Anstiegsflankenbitgrenzen der Portsender. Der CLOCK 310 empfängt entweder ein 20 MHz-Signal von einem externen Kristall, einer Operation eines einzelnen IMR 50 oder eines 20-MHz-Kristalloszillators für Einzel- oder Mehrfach-IMR-50-Betrieb. Der CLOCK 310 empfängt ein asynchrones Rücksetzsignal, das mit dem 20-MHz-Signal synchronisiert ist. Der CLOCK 310 verwendet eine 1: 2-Teilerschaltung zur Lieferung eines unsymmetrischen 10-MHz-Taktes zur Verwendung in Portsendeschaltungen. Ein Zweiphasen-Nichtüberlappungs- Taktgenerator erzeugt zwei 10-MHz-Taktwellenformen (TPH1 und TPH2) aus der unsymmetrischen 10-MHz-Taktwellenform (TCLK). TPH1 und TPH2 führen die Zeitsteuerung der Digitallogik in den Portsendeschaltungen aus.
Anstiegsflanken von TCLK20, dem 20-MHz-Taktsignal, treiben die Sendedaten von den Ports. Es sei angemerkt, daß jede zweite TCLK20-Flanke grob einer TCLK-Anstiegsflanke entspricht. Eingangssignale für die Zustandsmaschine kommen bei den Anstiegsflanken des TPH2 an. Die Auswertung und Aufprägung der neuen Ausgangssignale erfolgt bei den Anstiegsflanken von TPH1. Diese, in Takt flanken ausgedrückt, schnelle Operation ist aufgrund der langsamen Taktgeschwindigkeit relativ zu der Prozeßleistung und der geringen Größe der Zustandsmaschine zulässig.
Genauer gesagt, die IMRSM 300 empfängt RESETT, TPH1 und TPH2 von dem CLOCK 310. Der EXPPORT 302 empfängt eine Anzeige der Empfangsdaten an dem Expansionsport (EXPRXENX), einen Abtastzustand der Expansionsport-JAM-Pad- (PADJAM-) und -DAT-Pad- (PADDAT-)Leitungen für einen einer Empfangskollision entsprechenden Bestimmungs-IMR 50 (EXRXCOLX) und einen Abtastzustand der Expansionsport-PADJAM- und -PADDAT-Leitungen fur einen Bestimmungs-IMR 50 (EXTXCOLX), entsprechend einer Sendekollision, und integriert Kollisionen zwischen mehreren IMRs 50 einer Repeatergruppe 52. Die IMRSM 300 liefert eine Expansionsportsendefreigabe (EXPTXENT) und eine Angabe, daß die IMRSM 300 im Empfangskollision-(RXCOL-)Zustand (RXCOLT) ist. Der EXPPORT 302 verzögert EXPTXENT um 1/2 TCLK vor der Verwendung, damit die Zeitsteuerung mit derjenigen der Daten (Präambel, Daten oder Stau) (EXPDOUTX) vereinbar ist. EXPPORT 302 sendet RXCOLT von PADDAT mittels eines Ursprungs-IMR 50 und ermöglicht, daß alle IMRs 50 einer Repeatergruppe 52 selbständig Mindeststausequenzen zählen.
Der BEHAVCNT 324 liefert eine Angabe darüber, wann ein Jabber- Zeitgeber abläuft (TW3DONEX) an die IMRSM 300. TW3DONEX initialisiert einen Runtpaketzähler, wobei Runtpakete für den Fall, daß das Senden wieder freigegeben wird, verhindert werden. TW3 ist die Jabber-Länge gemäß dem IEEE 802.3-Standard. Ein 16-Bit-Zähler implementiert den Jabber-Zeitgeber, der in einer Abtasttestbahn der IMRSM 300 enthalten ist. Der Jabber-Zeitgeber wertet einen nächsten Zählstand vor einer Zählanforderung aus, speichert den neuen Zählstand jedoch nicht in seinem Masterzustandhaltespeicher, bis er zum Zählen aufgefordert wird. Daher führt eine TPH2-Zählanforderung zur Speicherung eines neuen Zählstandes während des anschließenden TPH1 in einem Masterhaltespeicher, wobei die dazugehörigen Flaggen bei dem folgenden TPH2 ausgegeben werden. Dieses Zeitsteuerungsschema läßt fast einen vollständigen 10-MHz- Taktzyklus für die Zählerauswertung zu. Der Jabber-Zeitgeber gibt die Flagge TW2DONEC bei TPH2 nach 2^16 + 1 TCLKS ( 6,55 ms) kontinuierlichen Sendens aus. Diese Flagge bleibt über eine Jabber- Warteperiode von 96 TCLKs aktiv. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verringert die vorhergehende 96 TCLK-Jabber-Warteperiode (2^16 + 1 - 96 TCLKs) die Jabber Längen-Zeitsteuerungen im Anschluß an eine Jabber_Warteperiode in einer folgenden Jabber-Sequenz zur Vereinfachung der Implementierung. Die IMRSM 300 liefert eine Sendefreigabe (TXENT) für alle Ports ausschließlich des Expansionsports und eine Informationsflagge zur Ausgabe eines Staumusters (GENJAMT) an den BEHAVCNT 324. Während eines Datensendevorgangs modifiziert der STATUS 304 das TXENT-Signals zum Sperren eines Empfangsports und solchen Ports, die bei dem Verbindungstest versagen. GENJAMT ist eine Funktion der Empfangs- und Sendekollisionssignals, die von dem EXPPORT 302 und dem STATUS 304, einschließlich bestimmter FIFO- und Übertragungslängenzustände, gesendet werden.
Der STATUS 304 reagiert auf GENJAMT, TXENT und RXCOLT von der IMRSM 300. Der STATUS 304 liefert ein Signal, das angibt, daß sie eine Mehrfachkollision (MLTICOLX) oder eine Kollision an einem AUI-Port oder einem Verdrill-Leitung-MAU-Port (ONECOLX) erkannt sowie daß sie eine Trägerabf rage (CSX) empfangen hat. Die Aufprägung von MLTICOLX impliziert, daß mehrere Ports an einem einzelnen IMR 50 aktiv sind (den Expansionsport nicht eingeschlossen), und entspricht einer Sendekollision. Die Aufprägung von CSX zeigt an, daß die Fräambelerzeugung beginnen sollte. Die Aufprägung von ONECOLX entspricht einer Empfangskollision, da sie impliziert, daß nur an dem AUI-Port in Abwesenheit eines Sendevorgangs eine Kollision vorliegt oder daß während einer Stausequenz ein einzelner AUI- oder MAU-Port aktiv bleibt.
Der DATABUF 320 empfängt TXENT, GENJAMT, eine die Initiierung der Präambelerzeugung leitende Flagge (GENPRET) und eine die Übertragung der Daten (GENDATAT) von der IMRSM 300 leitende Flagge. GENDATAT ist eine Funktion eines Start eines Rahmenabgrenzers, einer Hochwassermarkierungsflagge und eines Fräambellängenzählstands. Die IMRSM 300 empfangt eine Startdaten-Aus-Anforderung (STDOUTX), eine Angabe darüber, daß der FIFO auf normale Weise den Leerzustand (DATDONEX) erreicht hat, eine Anforderung zum Abbruch der Präambelerzeugung (ABRTPREX) und eine Anforderung zum Abbruch des gegenwärtigen Datenpakets (ABRTDATX) von dem DATABUF 320. Die Hochwassermarkierung in dem FIFO errreichende Daten prägen ABRTPREX auf. FIFO-Unterlauf oder -Überlauf prägt ABRTDATX auf. Der DATABUF 320 liefert die Präambel, Daten oder ein Staumuster, die von dem entsprechenden IMR-Expansions-, AUI- oder Verdrill-Leitung-Port an einem Ausgang TXDOUTX zu senden sind. Die IMRSM 300 verwendet TXDOUTX, um zu identifizieren, ob DATABUF 320 zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt eine gerade oder eine ungerade Anzahl von Präambelbits ausgegeben hat.
Das RXBCKEND 322 empfängt GENJAMT von der IMRSM 300 zum Abbrechen der Aktivität des Phasenregelkreises während einer Kollision. Der AUIPORT 308 empfängt direkt ein Signal, das zum vorzeitigen Beenden (1/2 Bitzeit) einer Stausequenz von mehr als 96 Bits verwendet wird, um dem Wegfall der Stauanforderungen des IEEE 802.3-Standards zu entsprechen.
FIG. 21 ist ein Blockdiagramm der IMRSM 300 mit einer Übertragungszustandsmaschine (XFRSM) 950, einer Übertragungssteuerung (XFRCTL) 952 und einem Übertragungszähler (XFRCNT) 954. Die XFRSM entspricht grob dem oben beschriebenen Zustandsdiagramm des IEEE 802.3-Standards und die XFRCTL 952 und der XFRCNT 954 arbeiten als der einzelne physische Übertragungszeitgeber. Der Übertragungszähler zählt 96 Bits, um einen Mindest-JAM-Muster-Sendevorgang zu erstellen. Ferner taktet er nach dem Senden von 62 Bits die Fräambelerzeugung aus. Die XFRSM 950 empfängt CSX, STDOUTX, der Übertragungszähler DATDONEX, TPH1, TPH2, RESET und EXPRXENX und treibt BLKJAMT, GENJAMT, GENPRET, GENDATAT, RXCOLT, EXPTXENT und TXENT. Die XFRCTL 952 empfängt ABRTPREX, ONECOLX, EXRXCOLX, EXTXCOLX, MLTICOLX, ABRTDATX, TW3DONEX und TXDOUTX von den oben angegebenen Blöcken in FIG. 20 sowie TXENT von der XFRSM 950. Die XRFSM 950 und die XFRCTL 952 tauschen eine Vielzahl von Signalen aus. Eines dieser Signale legt fest, wann der AUIPORT mit dem Blockieren 1/2 Bitzeit vor den anderen Ports aufhören sollte, um den IEEE 802.3- Standard (RUNTDD) zu erfüllen. RUNTDD ist eine verzögerte Funktion von RUNT unter Verwendung von Taktverzögerungen, die sich aus TFH1 und TFH2 entwickelten, um RUNT um einen Taktzyklus zu verzögern. Andere Signale sind: Übertragungszähler löschen (CLRXCNTT), ODER- Verknüpfen aller Empfangskollisionen über die Repeatereinheit 52, Empfangskollision Ein (RXCOLIN), Präambel erfolgt, was anzeigt, daß 62 Bits gesendet sind (PREDONE), ODER-Verknüpfen aller Sendekollisionen über die Repeatereinheit 52, Sendekollision Ein (TXCO- LIN), Präambel abbrechen, was sich aus einer FIFO-Hochwassermarkierung entwickelt (ABRTFREX) und eine RUNT-Faketangabe (RUNT) sowie die Lieferung von TFH1 und TFH2. Die XFRCTL 902 und der XFRCNT 904 tauschen diese drei Steuersignale aus; initialisieren das Masterregister auf den gewünschten Ausgangszählstand (INITMSTR), inkrementieren das Masterregister um Eins (CNTMSTR) und örtliches Zwischen-(Slave-)Register (LDSLAVE) und drei Datensignale DI1, DI5 und DI6. Jeder Taktzyklus der Zustandsmaschine macht nur einen Übergang.
FIG. 22A und FIG. 22B sind ein schematisches Diagramm der XFRSM 950 von FIG. 20. Sowohl FIG. 22A als auch FIG. 22B weisen die XFRSM 950 auf, wobei die Signale von den beiden FIGn. so verbunden sind, wie dies durch die gekennzeichneten Schaltungspunkte Nxx und PSx angezeigt ist. Funktionell führt die XFRSM 950 die Funktionen, den Übergang und die Tests des Zustandsmaschinenflußdiagramms von FIG. 18 aus.
FIG. 23 ist ein schematisches Diagramm der XFRCTL 952. Die Aufprägung von einem von MLTICOLX, EXTXCOLX oder ABRTDATX prägt RXCOLIN auf. Die Aufprägung von ABRTPREX und die Negation von TXDOUTX prägt den Masterpräambelabbruch (MABRTPRE) auf, der ABRTFREX für die XFRSM 950 ist. Bevor nicht 96 Bits ohne ein Löschsignal gesendet worden sind, prägen Sendevorgänge CNTMSTR auf. Die Aufprägung von CLRXCNTT prägt INITMSTR auf. Bevor nicht 96 Bits gesendet worden sind, prägen die Sendevorgänge LDSLAVE auf. Bevor nicht 96 Bits übertragen worden sind, prägen die Sendevorgänge RUNT auf. Der Übertragungszähler, dessen Anzeige, daß 96 Bits gesendet worden sind, überschritten wird, prägt PREDONE auf.
FIG. 24 ist ein Blockdiagramm, das den Betrieb des XFRCNT 954 darstellt. XFRCNT 904 ist ein initialisierbarer Synchronzähler, der einmal pro Taktzyklus inkrementieren kann.
FIG. 8 ist ein schematisches Blockdiagramm von EXPPORT 302 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein DATA-Pad-Puffer (DATPADBF) 330, ein JAM-Pad-Puffer (JAMPADBUF) 332, ein COLLISION-Pad-Puffer (COLPADBF) 334, ein ACKNOWLEDGE-Pad- Puffer (ACKPADBF) 336 und ein REQUEST-Pad-Puffer (REQPADBF) 338 bilden den EXPPORT 302. Die jeweiligen Funktionen sind zum Treiben von Pads oder zum Empfangen von Signalen von betreffenden Pads wirksam. Die Puffer 330 bis 338 reagieren auf spezifizierte Signale, wie nachfolgend kenntlich gemacht. Außer den Pad-Signalen gehören zu diesen Signalen die Taktsignale TCLK, TPH1 und TPH2.
FIG. 25 veranschaulicht die Beziehung zwischen TCLK, TPH1 und TPH2. TPH2 entspricht Negationen von TCLK plus einer ersten Verzögerung. Die ersten und zweiten Verzögerungen sind so gewählt, daß sie einen Datenhalt für die IMRs bieten, die über dem Expansionsbus Bestimmungen darstellen. Andere Eingangssignale umfassen GENJAMT, RXCOLT, EXPDOUTX, Empfangsdaten (RDATAR), Sendenebenschluß (TXBPASSX), dekodierter Empfangstakt von dem Phasenregelkreis (RCLK), alternierende Trägerabfragefreigabe (Testmerkmal) (ALTCSENT), EXPTXENT und CSX. Der EXPPORT 302 liefert Ausgangssignale einschließlich Expansionsportempfangsdaten in NRZ-Format (EXPDINT), EXRXCOLX, EXTXCOLX, von PADCOL empfangene Testmodusdaten (COLDATAT) und EXPRXENX. Die Funktionsblöcke des EXPPORT 302 tauschen Signale miteinander aus, zu denen außer den TCLK-, TPH1- und TPH2-Signalen gehören: Abtastzustand von DAT (DATX), Abtastzustand von COL (COLX), Abtastzustand von JAM (JAMX), Abtastzustand von ACK (ACKX), Sendebestätigung (TXACKX) und Empfangsbestätigung (Realisieren eines IMR-Sendevorgangs auf dem Expansionsbus und somit Initiieren eines Empf angsvorgangs RXACKX). EXPTXENT steuert, welche Daten von einem IMR 50 ausgegeben werden. Ein Aufprägen von EXPTXENT, das gleichzeitig mit einer IMR-Zustandsmaschinenanforderung zur Erzeugung von Daten (GENDATAT) erfolgt, führt zur Ausgabe von FIFO-Daten. Ein Negieren von EXPTXENT, wobei GENDATAT aufgeprägt ist, gibt Expansionsportdaten aus. Der Leser wird feststellen, daß Daten von einem Sourcing-IMR gleichzeitig zu den Expansionsports und seinen anderen AUI- und Verdrill-Leitung-MAU-Ports gesendet werden. Infolgedessen werden die Datenpakete aus dem Sourcing-IMR zwei TCLKS früher ausgegeben als bei einem Expansionsport-Bestimmungs-IMR. Diese Wartezeit gilt gleichermaßen für PADJAM, das die Erzeugung eines Staumusters signalisiert.
FIG. 9 ist ein Schaltbild von DATPADBF 330. Ein invertierender Ausgabespuffer 400 treibt ein Ausgang-Pad für DAT (PADDAT). Ein Eingabepuffer (NBUF) 402 puffert Eingangssignale von PADDAT. Ein MNIAT 404 gibt auf ein invertiertes TXACKX-Signal oder auf das Aufprägen von TXBFASSX hin den Puffer 400 frei oder sperrt ihn. Ein Ausgang eines MNLAT 404 gibt den Betrieb des Puffers 400 frei oder sperrt ihn, wobei das Aufprägen des Ausgangs von MNLAT 404 den Puffer 400 freigibt.
Der MNLAT 404 ist ein gemultiplextes NLAT, daher ergibt sich seine Bezeichnung "MNLAT". Ein NLAT ist ein transparenter Haltespeicher, in dem das Aufprägen eines Taktsignals ermöglicht, daß ein Eingangssignal zu einem Datenausgang durchgelassen wird. Der NLAT invertiert das Eingangssignal, um an seinem Ausgang ein invertiertes Eingangssignal zu liefern. Der NLAT ist ein transparenter Haltespeicher, in dem das Aufprägen des Takts ermöglicht, daß sich der Ausgang des NLATS mit einem sich verändernden Eingangssignal ohne sukzessive Aufprägungen des Taktsignals ändert. Der MNLAT weist zwei Dateneingänge und zwei Takteingänge auf. Zu jedem Dateneingang gehört einer der Takteingänge, derart, daß die Aufprägung eines ersten Takteingangs zum "Speichern" eines Signals an dem ersten Eingang wirksam ist. In gleicher Weise "speichert" das Aufprägen eines zweiten Taktes das zweite Eingangssignal.
Bei den Taktsignalen TCLK, TPH1 und TPH2 tritt eine Variation von IMR zu IMR auf. Bei bestimmten Operationen unterstützt ein TNLAT die Neuemtaktung der verschiedenen Signale, die über den Expansionsbus zwischen den IMRs übertragen werden. Ein TNLAT hat einen einzigen Dateneingang und zwei Takteingänge. Die Aufprägung beider Takte führt zum Betrieb des TNLAT.
Ein MNLAT 406 steuert die Daten des Ausgabepuffers 400. Ein logisches Produkt aus TPH1 und einem invertierten TXBFASSX zusammen mit TXBFASSX stellen die Taktsignale für MNLAT 404. Die Aufprägung von TPH1 und die Negation von TXBFASSX prägt den Taktl von sowohl dem MNLAT 404 als auch dem NMLAT 406 auf. Das Testen des IMR ist dadurch vereinfacht, indem für TXBPASSX gesorgt ist, dies ist jedoch kein wichtiger Teil des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. RDATAR erscheint bei PADDAT bei Aufprägen von TXBFASSX im Testmodus. Aufgrund der Inversion durch MNLAT 404 führt das Aufprägen von TPH1 und die Negation von TXBFASSX mit dem Aufprägen von TXACKX zur Freigabe des Puffers 400.
Eine kombinatorische Logikfunktion von RXCOLT, GENJAMT und EXPDOUTX erzeugt Daten für PADDAT, mit Ausnahme der Aufprägungen von TXBPASSX, wie oben beschrieben. Die Logikfunktion kombiniert zum Aufprägen von PADDAT bei Aufprägung von TXACKX und entweder a) Aufprägen von TXDOUTX und Negation von GENJAMX oder b) Aufprägen von sowohl GENJAMX als auch RXCOLX. In den EXPPORT 302 gelangendes TXDOUTX wird zu EXPDOUTX. GENJAMX und RXCOLX entsprechen GENJAMT und RXCOLT wie folgt: jedes Signal ist eine um einen halben Takt verzögerte Version des betreffenden Signals.
Die gleichzeitige Aufprägung von sowohl TPH2 und einem invertierten TCLK sendet Signale von PADDAT durch einen TNLAT 410. Die anschließende Aufprägung von TPH1 sendet diese Signale durch einen NLAT 314 zu einem Inverter. Ein Ausgang des Inverters liefert EXPDINT. Das Abtasten eines invertierten Ausgangs von TNLAT 410 (zweimal invertiertes PADDAT) liefert DATX, ein zeitlich vorgerücktes EXPDINT.
FIG. 10 ist ein Schaltbild von JAMPADBF 332. Das JAM-Pad (PADJAM) empfängt entweder ein Eingangs- oder ein Ausgangssignal. Ein invertierender Ausgabepuffer 420 treibt PADJAM für den Ausgangsschaltungspunkt und ein Eingabepuffer 422 empfängt Eingangssignale von dem PADJAM für den Eingangsschaltungspunkt. Ein aufgeprägter Ausgang von einem MNLAT 424 gibt den Puffer 420 frei. Ein Ausgang von dem MNLAT 426 liefert Daten für den Puffer 420. Zur Freigabe des Puffers 420 wird durch Eintritt in den Testmodus, das heißt, Aufprägung von TXBPASS, der Puffer 420 freigegeben, der zweite Eingang von MNLAT 424 auf Low festgelegt und ein invertierter RCLK an den Ausgang von MNLAT 426 geliefert.
Außerhalb des Testmodus bewirkt das Aufprägen von TPH1 und die Negation von TXBPASSX das Speichern eines invertierten Ausgangs eines NLAT 430 für den Ausgang von MNLAT 426 und das Speichern eines zweimal invertierten TXACKX für den Ausgang des MNLAT 424. Das Aufprägen von TPH2 bewirkt das Speichern eines zweimal invertierten GENJAMT für den Ausgang des NLAT 430. Daher prägt das Aufprägen von TXACKX und GENJAMT ohne den Testmodus nach sukzessiven TPH2- und TPH1-Takten PADJAM auf.
Das gleichzeitige Aufprägen eines invertierten TCLK und TPH2 speichert die invertierten PADJAM-Eingangsdaten für einen Ausgang eines TNLAT 432. Ein invertierter Ausgang des TNLAT 432 (zweimal invertierter und taktverzögerter PADJAM-Eingang) ist JAMX. Das Aufprägen von ACKX, COLX und einem COLX aus einem vorhergehenden Zyklus, das durch einen NLAT 434 und einen NLAT 436 durch sukzessive TPH1 und TPH2 gehalten worden ist, prägt EXTXCOLX auf. Das NLAT-Paar, NLAT 434 und NLAT 436, gewährleistet, daß der Übergang von mehreren an einer Kollision beteiligten IMRs zu einem an einer Kollision beteiligten IMR durch eine Ein-Takt-Buserfassungsverzögerung ungehindert vonstatten geht. Eine Buserfassungsverzögerung ergibt sich beispielsweise aus der Ein-Takt-Verzögerung in einem IMR einer Repeatereinheit mit einer Kollision, wenn zuvor mehrere IMRs an einer Kollision beteiligt waren. Der Arbiter zeigt mehrere IMR-Kollisionen an. Der einzelne, eine Kollision erfahrende IMR informiert die anderen IMRs über die DAT- und JAM-Signale. Für einen solchen Übergang von mehreren Kollisionen zu Einzel-IMR Kollision gibt es eine Verzögerung von einem Takt. Ferner wird EXTXCOLX durch Aufprägen von JAMX und RXACKX und Negieren von DATX aufgeprägt. Durch Aufprägen von JAMX, RXACKX und DATX wird EXRXCOLX aufgeprägt.
FIG. 11 ist ein schematisches Schaltbild von COLPADBF 334. COLPADBF 334 empfängt ein Eingangssignal (PADCOL) von dem COLLISION- Pin (im bevorzugten Ausführungsbeispiel aktiv low) und erzeugt COLX und COLDATAT. Das gleichzeitige Aufprägen von TCLK und TPH2 auf einen TNLAT 440 prägt bei Aufprägen von PADCOL (low) oder Negieren von ALTCSENT COLX auf. Das gleichzeitige Aufprägen von TCLK und TPH1 auf einen TNLAT 442 prägt bei Aufprägen von PADCOL (low) COLDATAT auf. Eine Vorrichtung zum Schutz gegen elektrostatische Entladung, ESDDIA 444, und ein Eingabepuffer 446 puffern PADCOL.
FIG. 12 ist ein schematisches Schaltbild von ACKPADBF 336. ACKPADBF 336 empfängt ein Eingangssignal (PADACK) von dem ACKNOWLEDGE-Pin (aktiv low) des IMR 50 und erzeugt ACKX, RXACKX, EXPRXENX und TXACK aus PADACK, EXPTXENT und JAMX. Ein ESDDIA und ein Eingabepuffer 452 puffern PADACK zur Lieferung von ACKIN. Das Aufprägen eines invertierten TCLK und TPH2 auf einen TNLAT 454 und einen TNLAT 456 speichert ein invertiertes ACKIN für einen Ausgang des TNLAT 454 und des TNLAT 456. Das Aufprägen von TPH2 auf einen NLAT 460 speichert ebenfalls ein invertiertes EXPTXENT für seinen Ausgang. Das gleichzeitige Aufprägen des Ausgangs des TNLAT 454 und des Ausgangs des NLAT 460 prägt ACKX auf. Das Aufprägen von TPH1 auf einen NLAT 462 speichert ein invertiertes ACKX für seinen Ausgang. Das Aufprägen von TPH2 auf einen NLAT 464 speichert eine invertierte logische Summe des invertierten ACKX 62, des ACKX aus dem vorhergehenden Zyklus (für eine Buserfassungsverzögerung) und des gegenwartigen EXPTXENT für einen Ausgang. Das gleichzeitige Aufprägen eines invertierten Ausgangs des NLAT 464 und des Ausgangs des TNLAT 454 und eines invertierten gegenwärtigen ACKIN von dem TNLAT 454 prägt RXACKX auf. Das gleichzeitige Aufprägen des invertierten Ausgangs des NLAT 464 und des Ausgangs des TNLAT 456 sowie das gleichzeitige Negieren von JAMX prägt EXPRXENX auf. Das Aufprägen des Ausgangs von TNLAT 456 und das Negieren des Ausgangs des NLAT 460 prägt TXACKX auf.
FIG. 13 ist ein schematisches Schaltbild des REQPADBF 338. REQPADBF 338 treibt ein Ausgangssignal (PADREQ) (aktiv low) von dem REQUEST-Pin des IMR 50 auf CSX und EXPTXENT hin. Das Aufprägen von TPH2 auf einen NLAT 470 speichert ein zweimal invertiertes EXPTXENT für seinen Ausgang. Das Aufprägen von TPHL auf einen NLAT 472 speichert eine logische Summe aus CSX und dem Ausgang des NLAT 470 für seinen Ausgang. Ein invertierender Ausgabepuffer 474 empfängt den Ausgang des NLAT 472 und invertiert ihn zum Treiben von PADREQ.
FIG. 14 ist ein schematisches Blockdiagramm des STATUS 304 von FIG. 7. Der STATUS 304 arbeitet in bezug auf die Signale von der IMRSM 300, um den IMR in bezug auf die Anzahl und Art der Ports zu spezifizieren. Wie oben angemerkt, ist die IMRSM 300 sich nicht des bestimmten Typs der von ihr gesteuerten Ports oder deren Anzahl bewußt. Der STATUS-Block 304 überwacht die Aktivitäten der einzelnen Ports, um die empfangenden und die sendenden Ports zu identifizieren und um festzustellen, ob das JAM-Muster oder Daten gesendet werden. Ferner modifiziert der STATUS 304 zu den Ports gerichtete Freigabesignale, um bestimmte Ports, beispielsweise einen Port, der den Verbindungstest nicht bestanden hat, zu deaktivieren oder eine Sendefreigabe für einen Empfangsport zu sperren. Der STATUS 304 weist eine MAU-Statusschaltung (MAUSTAT) 500 für jeden MAU-Port des IMR 30 und eine AUI-Statusschaltung (AUISTAT 502) für jeden AUI-Port auf. Eine Statussteuerung (STATCTL) 504 unterstützt die Operation der MAUSTAT-Schaltungen 500 und der AUITSTAT-Schaltung 502. Der STATUS 304 empfängt u.a. TXENT-, GENJAMT-, ALTCSENT-, TW3DONEX-, RXCOLT-, RESETT-, TPH1- und TPH2- Signale. Der STATUS 304 empfängt eine Vielzahl von Signalen einschließlich CSX, ONECOLX und MLTICOLX.
FIG. 15 ist ein schematisches Blockdiagramm eines AUISTAT 502. Das AUISTAT 502 weist einen AUI-Trägerabfragedetektor (AUICSDET) 510, eine Teilungszustandsmaschine (PARTSM) 512, eine Senderegenenerungszählersteuerung (TXRECCTL) 514, einen Senderegenerierungszähler (TXRECCNT) 516, eine Kollisionszählstandgrenzwertzählersteuerung (CCLIMCTL) 518 und einen Kollisionszählstandgrenzwertzähler (CCLIMCNT) 520 auf. Der AUICSDET 510 liefert drei in der IMRSM 300 verwendete Signale. Zu diesen Signalen gehören ONECOLX, MULTICOLX und CSX. Die PARTSM 512 arbeitet entsprechend der Teilungszustandsmaschine des IEEE 802.3-Standards.
FIG. 16 ist ein schematisches Blockdiagramm eines MAUSTAT 500 von FIG. 14. Der MAUSTAT 500 weist einen MAU-Trägerabfragedetektor (MAUCSDET) 550, eine Teilungszustandsmaschine (PARTSM) 552, eine Empfangsverbindungszustandsmaschine (RXLNKSM) 554, einen Empfangsverbindungsdetektor (RXLNKDET) 556, eine CCLIMCTL 558 und einen CCLIMCNT 560 auf. Der MAUSTAT dient zur Lieferung von MAU-Trägerabfrage- und -kollisionsinformation an den bei der Erzeugung von ONECOLX, MLTICOLX und CSX verwendeten AUISTAT 502.
FIG. 17 ist ein Schaltbild des AUICSDET 510 von FIG. 15. Bei mehr als einem an einer Kollision beteiligtem Port wird MLTICOLX aufgeprägt. Bei einer Empfangskollision von einem AUIPORT ohne eine andere Empfangsaktivität oder bei einem in einer Mehr-Port-Kollision verbleibenden Port wird ONECOLX aufgeprägt. Durch Empfangsaktivität an irgendeinem freigegebenen Port wird CSX aufgeprägt.
FIG. 18 ist ein detailliertes Flußdiagramm der IMRSM 500, das die Funktionen der Zustandsmaschine unter Verwendung der Signaldarstellungen von FIG. 7 bis FIG. 18 und FIG. 20 bis 24 umreißt. In dem Flußdiagramm von FIG. 18 stellen Rechtecke einen der acht Zustände für die Sourcing-IMRs der IMRSM 300 dar. Ein Beispiel für einen Zustand ist IDLE in Schritt 600. Ein Oval repräsentiert einen Ausgang, der einen bestimmten Wert aufprägt. Ein Beispiel für einen Ausgang ist beispielsweise das Aufprägen von EXPTXENT in Schritt 626. Rhomben stellen Entscheidungen oder Tests zur Prüfung eines Zustandes eines identifizierten Wertes dar. Ein Beispiel für einen derartigen Testschritt ist Schritt 604, der den Wert von TXCOLIN testet. Ist TXCOLIN falsch, geht der Prozeßablauf weiter zu Schritt 606. TXCOLIN gleich wahr hat die Ausführung von Schritt 850h zur Folge. Schritt 850h ist ein Zweig von Schritt 850. Diese Zweigschritte sind durch Kreise dargestellt.
Die Schritte 620 bis 744 entsprechen den Schritten 210, 220 und 222 von FIG. 6. In bestimmten der Rhombusentscheidungsschritte getestete Werte sind unterhalb der Abbildung kurz erläutert. Die Auslegung der Bezeichnung für die Werte umfaßt: "+" bedeutet "ODER" oder logische Summe, "*" bedeutet "UND" oder logisches Produkt, und "!" bedeutet "NEGATION" oder Umkehrung. Das Aufprägen von PADDAT beispielsweise (PADDAT wahr) tritt bei Aufprägung von sowohl PADACK und EXPTXENT zusammen mit entweder der Negation von GENJAMX und dem Aufprägen von TXDOUTX oder dem Aufprägen von sowohl GENJAMX und RXCOLX auf.
Die Implementierung der IMRSM 300 aus dem Flußdiagramm von FIG. 18, wie oben beschrieben, führt zu einer verteilten Repeaterfunktion unter einem oder mehreren IMRs 50. Die Verteilung der Repeaterfunktionen läßt die Schaffung einer Repeatereinheit 52 aus diesen IMRs 50 zu, die als ein einzelner Repeater zusammenarbeiten, wobei sie nur einen Einzelverzögerungsbetrag beitragen. Ein Netzwerk mit verdrillten Leitungen als Medium ist in der Lage, bis zu vier der Repeatereinheiten 52 in Reihe aufzunehmen und dennoch dem 10Base-T-Standard und dem IEEE 802.3-Standard zu entsprechen. Jede Repeatereinheit 52 ist in der Lage, eine spezifizierte Anzahl von Ports aufzuweisen, die nicht durch die bestimmte Anzahl von Ports, die an einer einzelnen integrierten Schaltungsvorrichtung vorgesehen sind, beschränkt ist. Die Kombination zusätzlicher Chips ermöglicht, jeder gegebenen Repeatereinheit soviele Ports wie nötig hinzuzusetzen.
FIG. 19 ist ein schematisches Schaltbild eines alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Dieses alternative bevorzugte Ausführungsbeispiel "kaskadiert" eine Vielzahl von IMRs 900, um die Anzahl von in einer Repeatereinheit 902 verfügbaren Ports zu erhöhen. Diese Konfiguration entspricht den erforderlichen Repeaterfunktionen des IEEE 802.3-Standards. Das System weist bei jedem Chip eine eingebaute Arbiterfunktion auf anstatt einer externen Arbiterfunktion wie bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Es wäre möglich, ein derartiges Kaskadierentscheidungssystem so auszubilden, daß es auch auf einen externen Arbiter reagiert. Jeder IMR 900 enthält vier Signale, die die Verwendung dieses Expansionsmerkmals ermöglichen. Zu diesen vier Signalen gehören: Link In (LI), Link Out (LO), Data (DAT) und Collision (COL). Das In-Kaskade-Schalten der IMRs 900 in der dargestellten Weise gestattet eine begrenzte Ausweitung. DAT und -COL, wobei das "-" eine Low-Pegel-Aufprägung (aktiv low) von COL angibt, sind bidirektionale Signale. Ein bestimmter IMR 900 gibt im Anschluß an die Präambelerzeugung und Fragmenterweiterung auf seiner DAT-Leitung in einem Datenpaket enthaltene Daten aus. Ein eine Kollision erkennender IMR 900 prägt COL auf, das die Kollision anzeigt und eine Kollisionsstausequenz initiiert.
Link In (LI) und Link Out (LO) haben eine Doppelfunktion. Während des Rücksetzens legen LI und LO einen Master-IMR fest. Während des Betriebs bilden LI und LO einen Mechanismus zum Detektieren von Kollisionen über mehrere IMRs 900. Das Rücksetzen eines bestimmten IMR 900&sub1;, der in einer Kette der "höchste" oder erste ist (LI ist aufgeprägt), bewirkt das Negieren seines LO. Sind die IMRs 900 auf LO = LI gesetzt, wird der erste IMR 900&sub1; zum Master-IMR 900, weil sein LI auf High festgelegt ist. Der IMR 900&sub1; erzeugt ein Austaktsignal (CKO) zum Synchronisieren eines IMR 900&sub2; und eines IMR 900&sub3;.
Während des Betriebs wird LO aufgeprägt, wenn LI aufgepragt ist und alle Eingangsports im Ruhezustand sind (kein Signalqualitäts fehler (SQE)). Liegt bei irgendeinem der Eingangsports eines bestimmten IMR 900 ein SQE vor (er ist nicht im Ruhezustand) oder wird LI negiert, wird LO negiert. Ein IMR 900 mit negiertem LI und einem an irgendeinem Eingangsport vorhandenen Signals prägt dann COL auf. Eine interne Kollision bei einem bestimmten IMR 900 prägt ebenfalls COL auf. Dieser Mechanismus ermöglicht einen korrekten Betrieb der Repeatereinheit 902, wenn simultane Daten an den Eingangsports der separaten IMRs 900 erscheinen. Die Aufprägung von LI und die Negation von LO eines bestimmten IMR 900 führt dazu, daß der IMR Master über den Bus zum Treiben von DAT ist.
Ein von dem IMR 900 implementiertes alternatives bevorzugtes Ausführungsbeispiel ermöglicht eine Steigerung der Anzahl der Ports für eine Repeatereinheit 900. Die Kaskadenimplementierung hat eine Grenze im Hinblick auf die Anzahl der einer Repeatereinheit 902 hinzufügbaren Anzahl von Ports, die vermutlich bei etwa drei IMRs 900 liegt. Daher erfüllt der IMR 900 bei Netzwerken, die nicht eine so große Expansionskapazität wie die durch die Verwendung eines IMR 50 gebotene benötigen, den gewünschten Zweck. Welligkeitsverzögerungen begrenzen die Leistung des IMR 900.
Zusammenfassend kann die vorliegende Erfindung in effizienter, einfacher und wirtschaftlicher Weise die Steigerung der Portanzahl eines Repeaters, der aus diskreten Schaltungen hergestellt ist, ermöglichen, wobei er im Einklang mit dem IEEE 802.3-Standard bleibt. Während das Vorstehende eine vollständige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist, sind verschiedene Alternativen, Veränderungen und Äquivalente im Hinblick auf diese bevorzugten Ausführungsbeispiele möglich. Beispielsweise arbeitet ein aus das Relais (Repeater) bildenden monolithischen Schaltungen bestehender Repeater getrennt von der MAU, wobei die Repeaterschaltungen mit demselben Expansionssystem miteinander verbunden sind. Das heißt, die Funktionen der MAD wären getrennt von denen des Relais, ohne daß das Relais und die MAU in einen einzelnen Chip integriert wären. Ferner können andere vorbestimmte Aktivitäten unter ausgewählten Ports äquivalent über mehrere IMRs implementiert werden. Daher schränkt die obenstehende Beschreibung den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht ein. Die angehängten Ansprüche definieren diesen Umfang und geben den Rahmen der Erfindung an.

Claims

1. Repeater (52), mit:

mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i), welche jeweils mehrere Ports (60,62i) zum Empfangen von Daten an einem Port (60 oder 62i) und zum Senden der Daten von einer Anzahl anderer Ports aus aufweisen;

einer mit den mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) gekoppelten Relaiseinrichtung (100i) zum Übertragen der Daten von einer Repeaterschaltung zu anderen Repeaterschaltungen zum Senden der Daten von der Anzahl anderer Ports der anderen Repeaterschaltungen aus;

einer mit den mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) jeweils gekoppelten Identifiziereinrichtung (100i) zum Identifizieren einer vorbestimmten Aktivität unter den mehreren Ports (60,62i) der mehreren Repeaterschaltungen; und

einer mit der Identifiziereinrichtung gekoppelten Koordiniereinrichtung (112) zum Koordinieren der Verarbeitung der vorbestimmten Aktivität mittels der mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i), dadurch gekennzeichnet, daß die Koordiniereinrichtung (112) die synchronisierte gleichzeitige Verarbeitung der vorbestimmten Aktivität mittels der mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) koordiniert, so daß die mehreren Repeaterschaltungen als ein einzelner Repeater (52) arbeiten.

2. Repeater nach Anspruch 1, bei dem die vorbestimmte Aktivität eine Kollision umfaßt.

3. Repeater nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem jede Repeaterschaltung eine Verarbeitungseinrichtung (300) zum Verarbeiten der vorbestimmten Aktivität unter ihren mehreren Ports (60,62) aufweist.

4. Repeater nach Anspruch 1, bei dem die mehreren Ports (60,62), die die zu identifizierende vorbestimmte Aktivität aufweisen, die gesamten mehreren Ports aufweisen.

5. Repeater nach Anspruch 3, ferner mit:

einer mit jeder Verarbeitungseinrichtung (300) gekoppelten Verteilereinrichtung zum Verteilen der Verarbeitung der vorbestimmten Aktivität unter den mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i), damit der Repeater die vorbestimmte Aktivität als eine einzelne Einheit verarbeitet.

6. Repeater nach Anspruch 1, bei dem die mehreren Repeaterschaltungen eine erste und eine zweite Repeaterschaltung (50&sub1;,50&sub2;) mit jeweils einer vorbestimmten Anzahl von Ports aufweisen, wobei jede Repeaterschaltung eine Folge von Schritten zum Empfangen von Daten an einem Port (60) und Wiederholen von Daten von einer Anzahl anderer Ports (62&sub1;,62&sub2;,...62&sub8;) implementiert, wobei der Repeater ferner aufweist

eine Einrichtung (300) zur Verarbeitung von Kollisionen;

wobei die Relaiseinrichtung einen mit der ersten und der zweiten Repeaterschaltung (50&sub1;,50&sub2;) gekoppelten Expansionsport (100) zum Übertragen von an einem Port der ersten Repeaterschaltung empfangenen bestimmten Daten zu der zweiten Repeaterschaltung (502) aufweist, wobei der Expansionsport (100) ein Protokoll aufweist, welches zuläßt, daß die erste Repeaterschaltung die bestimmten Daten an die zweite Repeaterschaltung weitergibt, wenn unter der vorbestimmten Anzahl von Ports (62&sub1;,62&sub2;...62&sub8;) der ersten und zweiten Repeaterschaltungen keine Kollision ermittelt worden ist,

wobei das Protokoll zuläßt, daß eine der Repeaterschaltungen ihren Kollisionsstatus betreffende Information an die andere Repeaterschaltung weitergibt und das Protokoll eine Kollision zwischen Ports der ersten und der zweiten Repeaterschaltung identifiziert; und

eine mit dem Expansionsport (100) gekoppelte Arbiterfunktion (112) zum Implementieren des Protokolls, um zuzulassen, daß die erste und die zweite Repeaterschaltung (50&sub1;,50&sub2;) als ein einzelner Repeater (52) arbeiten.

7. Repeater nach Anspruch 1, bei dem:

die mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Ports (62&sub1;;62&sub2;... 62&sub8;) zum Empfangen und Senden von Daten aufweisen;

wobei der Repeater ferner aufweist: eine einen Satz vorgegebener Repeaterfunktionen unterstützende Zustandsmaschinenfunktion (300); und

wobei die Koordiniereinrichtung (112) mit den mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) gekoppelt ist, um die Implementierung des Satzes vorgegebener Repeaterfunktionen jedes Repeaters für eine Kombination der mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) zum Betreiben der Kombination der mehreren Repeaterschaltungen als einzelner, den Satz vorgegebener Repeaterfunktionen implementierender Repeater zu koordinieren.

8. Repeater nach Anspruch 7, bei dem die mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) mehr als drei Repeaterschaltungen umfassen.

9. Repeaterschaltung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei der sämtliche der mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) koordiniert sind.

10. Repeater nach Anspruch 1, bei dem

die mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Ports (60,62&sub1;,62&sub2;...62&sub8;) zum Empfangen und Senden von Daten aufweisen;

wobei der Repeater ferner eine Zustandsmaschine (300) zum Implementieren eines Satzes von vorgegebenen Repeaterfunktionen einschließlich der Verarbeitung von Kollisionen zwischen seinen Ports aufweist, wobei jede Repeaterschaltung (50i) aufweist:

eine Einrichtung zum Aufprägen eines Ausgangssignals (REQ), wenn einer ihrer Ports eine Datengruppe empfangen hat;

eine Einrichtung zum Liefern der Datengruppe an einen ersten bidirektionalen Kanal (DAT) in Reaktion auf das Aufprägen eines ersten Eingangssignals (ACK), wenn die Repeaterschaltung das Ausgangssignal (REQ) aufprägt, während die Repeaterschaltung anderenfalls auf dem ersten bidirektionalen Kanal (DAT) in Reaktion auf das Aufprägen des ersten Eingangssignals (ACK) gelieferte Daten von ihren Ports (60,62&sub1;,62&sub2;...62&sub8;) aus sendet;

eine Einrichtung zum Erkennen eines ersten Kollisionstyps oder eines zweiten Kollisionstyps und zum Initiieren einer geeigneten Kollisionsverarbeitungsfolge, wobei die Repeaterschaltung (50i) ein Signal auf einem zweiten bidirektionalen Kanal (JAM) in Reaktion auf das gleichzeitige Aufprägen des Ausgangssignals (REQ) und des ersten Eingangssignals (ACK) aufprägt, wobei die Repeaterschaltung (50i) außerdem auf der ersten bidirektionalen Leitung (DAT) ein Signal aufprägt, wenn die Kollision vom ersten Kollisionstyp ist, und das Signal auf der ersten bidirektionalen Leitung (DAT) negiert, wenn die Kollision vom zweiten Kollisionstyp ist;

eine Einrichtung (300) zum Reagieren auf ein Aufprägen des ersten Eingangssignals (ACK) und ein gleichzeitiges Aufprägen des Signals auf dem zweiten bidirektionalen Kanal (JAM) zum Initiieren einer Kollisionsverarbeitung, wobei die Kollisionsverarbeitung für den ersten Typ ist, wenn das Signal auf dem ersten bidirektionalen Kanal (DAT) aufgeprägt wird, während anderenfalls eine Verarbeitung für den zweiten Kollisionstyp initiiert wird, wenn das Signal auf dem ersten bidirektionalen Kanal (DAT) negiert wird; und

eine Einrichtung (300) zum Initiieren einer Kollisionsverarbeitung beim Aufpragen eines zweiten Eingangssignals (COL);

eine mit den mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) gekoppelte Arbiterfunktion (112) zum Aufprägen des ersten Eingangssignals (ACK) auf alle Repeaterschaltungen, wenn nur ein Ausgangssignal (REQ) aufgeprägt wird, während die Arbiterfunktion (112) anderenfalls das zweite Eingangssignal (COL) aufprägt; und

einen Expansionsbus, der die Ausgangssignale (REQ) jeder Repeaterschaltung (50i) an die Arbiterfunktion (112) liefert, das erste Eingangssignal (ACK) von der Arbiterfunktion parallel zu allen Repeaterschaltungen (50i) liefert, das zweite Eingangssignal (COL) parallel von der Arbiterfunktion (112) zu allen Repeaterschaltungen liefert, wobei der Expansionsbus die ersten bidirektionalen Kanäle (DAT) der mehreren Repeaterschaltungen (50&sub1;,50&sub2;,50&sub3;,..50i) untereinander parallel koppelt und die zweiten bidirektionalen Kanäle (JAM) der mehreren Repeaterschaltungen untereinander parallel koppelt.