7.3.2. Особенности организации системной магистрали

Конструктивно системная магистраль выполнена в виде печатной платы, обеспечивающей необходимые электрические соединения между контактами розеток, к которым подключены различные устройства.

Связь между устройствами, подключенными к магистрали, осуществляется по принципу «управляющий – управляемый» (активный – пассивный). В каждый момент времени только одно устройство является активным. Активное (управляющее) устройство управляет циклами обращения к магистрали. Пассивное (управляемое) устройство является исполнительным. Оно может принимать или передавать информацию только под управлением активного устройства. Типичный пример активного устройства – ЦП, выбирающий команду из памяти, которая всегда является пассивным устройством.

Связь между устройствами через системную магистраль является замкнутой и асинхронной: в ответ на управляющий сигнал, передаваемый активным устройством, поступает сигнал от пассивного устройства, например, памяти. Асинхронное выполнение операций приема-передачи данных обеспечивает возможность обмена информацией с каждым подключенным к магистрали устройством с максимально возможным для него быстродействием.

Системная магистраль имеет 16 двунаправленных линий связи для передачи в режиме разделения времени 16-разрядных данных и кодов адресов (линии АД15 – АД00) и линии для передачи управляющих сигналов.

Для выполнения любой команды ЦП требуется осуществить хотя бы одно обращение к магистрали. Если выполняется команда с обращением к памяти или к внешнему устройству, то используются циклы обращения к магистрали, такие как ВВОД (считывание), ВЫВОД (запись) и некотрые другие. В качестве примера рассмотрим цикл ВВОД (рис. 7.9):

Рис. 7.9 - активное устройство в адресной части цикла передает по линиям АД15 - АД00 адрес;

- не ранее, чем через150 нс после установки адреса активное устройство формирует сигнал СИА, который определяет начало процессорного цикла

обращения к магистрали и по которому код адреса записывается в буферный регистр адреса вызываемого пассивного устройства;

- ЦП снимает код адреса с магистрали и вырабатывает сигнал ВВОД, который обеспечивает выборку информации из адресуемой ячейки;

- пассивное устройство помещает данные на линии АД15 – АД00 и вырабатывает сигнал СИП, информирующий о наличии данных в магистрали;

- ЦП, принимая сигнал СИП, снимает сигнал ВВОД, это в свою очередь приводит к снятию сигнала СИП пассивным устройством и затем сигнала СИА активным устройством, цикл ВВОД обращения к магистрали закончен.

7.3.3. Организация памяти

Помимо обычного ОЗУ объемом памяти 8 Кбайт, предназначенного для временного хранения данных, в составе памяти имеется ОЗУ с сохранением информации (рис.7.7.). Это ОЗУ объемом памяти 2Кбайта предназначено для хранения и неразрушающего считывания констант коррекции на размер инструмента, плавающих нулей и сохранения записанных констант при отключении основных источников питания.

Перепрограммируемое ПЗУ объемом памяти 32Кбайт предназначено для хранения функциональных программ постоянного пользования: программ реализации геометрической и логической задач числового программного управления и др. ППЗУ позволяет осуществить электрическое программирование и стирание информации ультрафиолетовым излучением.

16-разрядные адреса ячеек ОЗУ, ОЗУ с сохранением информации, ППЗУ, регистров данных и регистров состояния устройств ввода/вывода образуют единое адресное пространство размером 32Кбайт для обращения к 16-разрядным словам памяти.