58, 73. Приладовий інтерфейс (канал загального користування). Адресування приладів на магістралі. Алгоритми обміну інформацією в магістралі.
Прилади можуть виступати як приймачі та джерела. Для розрізнення адрес у цих випадках служать лінії DIO6 та DIO7. Залежно від комбінації сигналів на лініях за однакового коді на лініях DIO1–DIO5 (номер приладу) прилад може виступати джерелом або приймачем.
Адресування приладу-приймача дозволяє вибрати один або групу приладів, для яких буде призначено наступне повідомлення. Можлива кількість адрес – 31. Кількість функціональних пристроїв збільшується за рахунок введення субадреси, коли адреса конкретного приладу-приймача передається послідовно двома байтами. У цьому випадку існує можливість вибору в кожному приладі, що адресується першим байтом (первинна адреса), ще одного з 31 пристрою (вторинна адреса), тобто за двобайтного адресування кількість адрес збільшується до 961. Команда UNL (Не приймати інформацію) дозволяє відключити від магістралі інтерфейсу адресовані раніше прилади-приймачі.
Адресування приладу-джерела дає можливість вибрати той чи інший функціональний пристрій, відключення якого виконується командою UNT (Не видавати інформацію) або подачею адреси іншого приладу-джерела. Кількість адрес приладів-джерел та способи адресування такі самі, як у приладів-приймачів.
Встановлене обмеження на 31 номер призведе до обмеження на кількість приладів в системі. Крім того, існує велика кількість приладів, робота яких ґрунтується на багатофункціональності (напр., наявність в одному приладі кількох модулів: вольтметра, амперметра тощо). Звичайно можна з цієї ситуацією вийти за допомогою одного номеру та деякої кількості сигналів програмування на рівні інформаційних повідомлень. Але для розв'язання цих проблем можна використати адресацію приладів за допомогою двох байтів. Апаратна реалізація інтерфейсів приладів має забезпечувати роботу одного із двох режимів: обнобайтова та двобайтова адресації. За двобайтової адресації спочатку передається адреса приладу (на прийом або передачу), а потім – вторинна адреса, склад якої не залежить від типу адресації приладу (прийом чи передача).
Алгоритми обміну інформацією в магістралі
Обмін починається з вимкнення всіх приймачів на магістралі. Після цього послідовно адресуються пристрої-приймачі, задіяні у процесі обміну. Останнім адресується пристрій-джерело. Усі ці операції відбуваються за активного сигналу ATN. По закінченні адресування цей сигнал переводиться в неактивний стан, що дозволяє приладу-джерелу почати передачу даних, яка відбувається побайтово до кінця повідомлення, про що може бути інформовано двома шляхами: сигналом EOI або символом-обмежувачем. У більшості випадків використовується символ-обмежувач. Якщо потрібно провести обмін ще з одним приладом (або їх групою), процедура починається спочатку.
Однією з особливостей роботи інтерфейсу є асинхронний принцип обміну інформацією. Обмін відбувається біт-паралельно (шина даних) і байт-послідовно. Передача сигналів виконується шляхом встановлення потенціалів на лініях магістралі у високий чи низький рівень. У зв'язку з можливістю появи сигналів, що взаємовиключають один одного, існує необхідність введення понять активної та пасивної передач. Активна передача є домінуючою, і рівень напруги на сигнальній лінії визначається саме нею. Наприклад, наявність кількох команд RFD, NRFD сприймається як єдина команда NRFD \.Такі конфліктні ситуації можливі й на лініях NRFD та NDAC. Цими лініями команди RFD, DAC передаються пасивно (високим рівнем), а команди NRFD, NDAC – активно (низьким рівнем). Завдяки цьому наявність високого рівня на лінії NRFD (або NDAC) свідчить про те, що всі прилади встановили сигнал готовності RFD, а наявність низького рівня – про те, що хоч би один прилад не готовий сприйняти наступний байт (або не прийняв його).
Розглянемо часові діаграми передачі байта даних через магістраль.
У початковому стані відсутні підготовлені дані й жоден з приладів на магістралі не готовий до обміну.
Прилад-приймач переходить у стан готовності, про що інформує сигналом за лінією NRFD. Коли всі прилади (вплив кожного на стан лінії NRFD подано пунктирною лінією) будуть готові до приймання інформації, потенціал на лінії набуде високого рівня. Функціональна частина приладу-джерела формує байт даних. Інтерфейсна частина приладу видає байт даних на лінії DIO1–DIO8.
З появою високого рівня на лінії NRFD прилад-джерело формує сигнал DAV, вказуючи тим самим, що дані на лініях DIO1–DIO8 вірні й можуть сприйматися приймачем. Переведенням лінії NRFD у низький стан прилади повідомляють про неготовність подальшого приймання даних.
Функціональна частина приладу-приймача зчитує байт даних, після цього формується повідомлення про приймання даних (високий рівень лінії NDAC). Поява високого рівня NDAC призводить до переведення в неактивний стан лінії DAV. Дані перестають бути вірними і можуть бути змінені функціональною частиною приладу-джерела. Низький рівень лінії NDAC інформує про можливість приймання нового байта даних.
Слід зазначити деякі особливості. Швидкість обміну на магістралі завжди обмежується найповільнішим приладом. У разі передачі універсальних команд та адрес це дійсно так. Але коли пристрій уже адресовано, відповідні лінії синхронізації інших приладів (які не були адресовані) переходять у пасивний стан і, таким чином, не впливають на швидкість обміну інформацією. Тоді швидкість визначається найповільнішим приймачем із групи адресованих приладів.