- •Путилин а.Б. Организация эвм и систем
- •Глава 11. Общая характеристика микропроцессоров 154
- •Глава 12. Интерфейсы программно-модульных и
- •Глава 13. Интерфейсы и шины персональных эвм 221
- •Введение
- •Глава 1 Представление информации в информационных системах
- •1.1. Понятие об информации и информационных процессах
- •1.2. Сигналы и информация
- •1.3. Виды информации и их классификация
- •1.4. Структура информации
- •1.5. Дискретизация сигналов при вводе в эвм
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2 Аналоговые вычислительные устройства
- •2.1. Методы моделирования
- •2.2. Методы построения аналоговых вычислительных устройств
- •2.3. Основные характеристики аву
- •2.4. Функциональные устройства
- •2.5. Суммирующие и вычитающие устройства
- •2.6. Дифференцирующие устройства
- •2.7. Интегрирующие устройства
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3 Цифровые вычислительные устройства
- •3.1. Основные понятия и определения цифровой вычислительной техники.
- •3.2. Характеристики эвм
- •3.3. Поколения эвм
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4 Математическое введение в цифровую вычислительную технику.
- •4.1. Системы счисления, используемые в эвм
- •4.2. Формы представления числовой информации в эвм
- •4.3. Машинные коды чисел
- •4.4. Кодирование алфавитно-цифровой информации
- •4.5. Элементы алгебры логики
- •4.6. Функционально полные системы
- •4.7. Минимизация функций алгебры логики
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5 Комбинационные цифровые устройства
- •5.1. Понятие о комбинационных и последовательностных цифровых устройствах
- •5.2. Базовые интегральные логические элементы
- •5.3. Синтез кцу
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6 Типовые кцу
- •6.1. Дешифраторы
- •6.2. Шифраторы
- •6.3. Мультиплексоры
- •6.4. Сумматоры
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7 Анализ работы кцу
- •7.1. Быстродействие кцу
- •7.2. Состязания в кцу
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8 Понятие о пцу
- •8.1. Основные определения и структура пцу
- •8.2. Классификация триггеров
- •8.3. Асинхронный rs-триггер с прямыми входами
- •8.4. Синхронный rs–триггер со статическим управлением
- •8.5. Универсальный jk–триггер
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9 Типовые пцу
- •9.1. Регистры
- •9.2. Cчетчики
- •9.3. Сумматоры на основе пцу
- •9.4. Построение запоминающих устройств
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10 Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
- •10.1. Аналого-цифровые преобразователи (ацп)
- •10.2. Ацп с интегрированием
- •10.3. Ацп c последовательным сравнением
- •10.4. Ацп с преобразованием измеряемой величины в кодируемый временной интервал
- •10.5. Ацп двоичного поразрядного уравновешивания
- •10.6. Основные характеристики ацп
- •10.7. Цифро-аналоговые преобразователи (цап)
- •Контрольные вопросы
- •Глава 11 Общая характеристика микропроцессоров
- •11.1. Использование микропроцессоров в иит
- •11.2. Структура микропроцессоров
- •11.3. Классификация микропроцессоров
- •11.4. Программное управление мп
- •11.5. Особенности построения модульных мп
- •11.6. Принципы организации эвм с использованием мп
- •Контрольные вопросы
- •Глава 12 Интерфейсы информационных и вычислительных систем
- •12.1. Назначение и характеристики интерфейсов
- •12.2. Принципы организации интерфейсов
- •12.3. Классификация интерфейсов
- •12.4. Системные интерфейсы мини- и микроЭвм. Общая характеристика системных интерфейсов
- •12.5. Интерфейсы мини- и микроЭвм рдр –11
- •12.6. Интерфейсы мини- и микроЭвм nova
- •12.7. Интерфейсы 8- и 16-разрядных микроЭвм
- •12.8. Устройства согласования системных интерфейсов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 13 Малые интерфейсы стандартных устройств
- •13.1. Общая характеристика
- •13.2. Интерфейс ирпр
- •13.3. Интерфейс ирпс
- •Глава 14
- •14.1. Программно-модульный интерфейс iec 625-1. Общая характеристика интерфейса
- •14.2. Логическая организация интерфейса
- •14.3. Схемы поддержки и бис для интерфейса
- •14.4. Локальные системы на базе интерфейса
- •14.5. Интерфейсы магистрально-модульных и мультимикропроцессорных систем. Развитие интерфейсов системы камак
- •14.6. Интерфейсы системы Multibus
- •14.7. Интерфейс системы Fastbus
- •Контрольные вопросы
- •Глава 15 Интерфейсы и шины персональных эвм
- •15.1. Общая характеристика интерфейсов
- •15.2 Последовательный и параллельный интерфейсы
- •15.3. Универсальная последовательная шина usb
- •Топология
- •Кабели и разъемы
- •15.4. Интерфейс портативных компьютеров (pcmcia)
- •15.5. Шины персональных компьютеров эвм серии pc/at
- •Факс-модем
- •Принтер
- •15.6. Локальные шины (Local bus и vl-bus)
- •15.7. Интерфейс FireWare
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Термины и определения
Контрольные вопросы
Дайте характеристику интерфейса.
Какие принципы организации интерфейса Вам известны?
Дайте общую характеристику системных интерфейсов.
Какие существуют типы устройств согласования системных интерфейсов?
Глава 13 Малые интерфейсы стандартных устройств
13.1. Общая характеристика
Большое разнообразие функциональных групп периферийных устройств, различные физические принципы их работы, разные уровни сигналов, необходимых для передачи информации, привели к необходимости стандартизации интерфейсов ПУ одной функциональной группы. Интерфейсы ПУ получили название малых или устройство зависимых. Концепция малых интерфейсов в наиболее завершенном виде реализована в СМ ЭВМ.
Требования минимизации числа типов контроллеров, ПУ, УВВ и ВЗУ при весьма большом количестве механизмов ПУ, модулей УСО обусловило дальнейшую унификацию малых интерфейсов и разработку устройствонезависимых интерфейсов УСО, программируемых подсистем и ПУ различного функционального назначения и быстродействия. Стандартизированные на международном уровне устройствозависимые интерфейсы получили наибольшее применение в измерительных ВС, в том числе в измерительных ВК на базе СМ ЭВМ.
Рассмотрим кратко основные стандартные интерфейсы СМ ЭВМ двух типов. Интерфейсы применяются в зарубежных и отечественных ВС для подключения наиболее широко используемого периферийного оборудования основных функциональных групп.
13.2. Интерфейс ирпр
Для обеспечения сопряжения большого числа различных УВВ в СМ ЭВМ принят базовый интерфейс ИРПР (интерфейс радиальный параллельный). Однако большое число УВВ требует различной логической организации ИРПР, в связи с чем стандартизируется второй уровень ИРПР для конкретного типа УВВ (первый уровень зависит от используемого устройства).
Таким образом, интерфейс с ИРПР относится к двухуровневым малым интерфейсам. На первом уровне унифицируются основной алгоритм обмена информацией и физическая реализация взаимодействия. Международным аналогом ИРПР является широко распространенный интерфейс BC 4421/. На втором уровне посредством сигналов состояния и управления учитывается специфика различных типов УВВ.
Описание ИРПР содержит технические требования и функциональные характеристики. Функциональные характеристики основаны на следующих принципах: метод передачи данных между источниками (И) и приемником (П) не зависит от типа устройства; на передаваемые данные не накладывается никаких ограничений; используется минимальное число сигналов управления и состояния.
Передача данных осуществляется между одним источником и одним приемником. Для дуплексного режима обмена требуется два сопряжения. Набор линий (сигналов) сопряжения, разделенных на три группы (заземления, управления, сигнальные), приведен в табл. 13.1.
Таблица 13.1. Характеристика линий интерфейса ИРПР
Наименование |
Обозначение |
Направление |
||
Русское |
Латинское |
|||
Линия заземления |
||||
Экран |
Э |
S |
Пассивная линия |
|
Нуль |
ОВ |
Z |
- “ - |
|
Линия управления |
||||
Готовность источника |
ГИ |
SO |
От И к П |
|
Готовность приемника |
ГП |
AO |
От П к И |
|
Строб источника |
СТР |
SC |
От И к П |
|
Запрос приемника |
ЗП |
AC |
От П к И |
|
Линии сигнальные |
||||
Данные (20…27) |
Д0…Д7 |
D0…D7 |
От И к П |
|
Контрольный разряд младшего байта* |
КР0 |
DP0 |
- “ - |
|
Данные (28…215) |
Д8…Д15 |
D8…D15 |
- “ - |
|
Контрольный разряд старшего байта* |
КР1 |
DP1 |
- “ - |
|
Состояние приемника |
СП1…СП8 |
A1…A8 |
От П к И |
|
Состояние источника |
СИ1…СИ8 |
S1…S8 |
От И к П |
*эти линии необязательны и в сопряжении могут отсутствовать.
Линия Э служит для защиты от помех сигналов управления и передаваемых данных. Линия соединяется с металлическим корпусом устройства, подключенным к общей земле накоротко или через сопротивление 100 Ом. Линия ОВ подсоединяется к точке, принятой в данном устройстве за нулевую и изолированной от металлического корпуса. Необходимо обеспечить возможность подключения линии к металлическому корпусу.
Линии ГИ и ГП используются для передачи наиболее важной информации о рабочем состоянии устройства (логическая «1»). Правильная интерпретация нерабочего состояния (логический «0») обеспечивается в случае, если сигнал СТР имеет значение логического «0». При этом выходное рабочее состояние не должно зависеть от входного сигнала.
Линии СТР и ЗП используются для передачи сигналов обмена информацией между И и П по принципу «запрос-ответ» (рис. 13.2.1.). При этом не накладывается никаких ограничений на оба устройств.
Рис. 13.2.1. Временная диаграмма обмена в ИРПР:
Тк – время задержки; Тп – время восприятия сигнала СТР приемником; Ти – время восприятия сигнала ЗП источником; Т3 , Т1 – время выполнения операции источником; Т2 , Т4 – время выполнения операции приемником.
Для источника возможны два способа работы: совмещение подготовки информации с переходом значений сигналов СТР и ЗП в логический «0»; подготовка новой информации с момента установки сигнала ЗП в состояние логической «1». При первом способе обеспечивается боле высокая скорость передачи данных. Второй способ гарантирует правильность передачи информации и используется процессором при работе с приемником данных. Устройство, принимающее сигналы, должно компенсировать разницу в задержке принимаемых сигналов.
Линии данных используются для передачи до 16 разрядов данных от источника. Контрольные разряды КРО, КРI устанавливаются такими, чтобы сумма единиц в соответствующем байте данных была нечетной.
Сигналы СИ выдаются аналогично сигналам данных. Сигналы СП действительны в случае, когда на линии ЗП – значение логической «1», а на линии СТР – логического «0». В технически обоснованных случаях допускаются асинхронные сигналы СИ и СП.
Тип и требования к физической реализации и назначение контактов разъема для выхода на ИРПР не регламентируются и уточняются в ТУ на устройство. Интерфейсный кабель должен иметь волновое сопротивление 100 20 Ом.
Уровни сигналов усилителей-передатчиков и усилителей приемников должны соответствовать уровням для интегральной микросхемы (ИМС) типа ТТЛ. В качестве передатчика должна применяться ИМС с открытым коллекторным входом с допустимым током нагрузки не менее 40 мА. Входной ток приемника не более 1,6 мА.
Передатчики не должны выходить из строя при коротком замыкании между сигнальной линией и линией ОВ, а также между двумя сигнальными линиями; работе на кабель, от соединенный на другом конце, или при отсоединении кабеля; работе на включенный или выключенный приемник непосредственно или через кабель.
Приемник должен воспринимать обрыв или отсутствие кабеля, а также выключение питания передатчика на логический «0»; не выходить из строя при соединении с включенным или выключенным передатчиком при любом его логическом состоянии.
Интерфейс должен быть работоспособным при использовании кабеля длиной до 15 м.