- •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
14.5. Интерфейсы магистрально-модульных и мультимикропроцессорных систем. Развитие интерфейсов системы камак
Развитие системы КАМАК характеризует следующие тенденции: модификация основного интерфейса EUR-4100 введением дополняющего его интерфейса EUR-6500, определяющего организацию многоконтроллерных систем в крейте; разработка принципиально нового интерфейса COMPEX (КОМПЕКС), обеспечивающего построение систем, более эффективно использующих магистраль крейта по сравнению с интерфейсом EUR-4100 (IEC 516) и EUR-6500 (IEC 729).
Интерфейс EUR-6500 предназначен для эффективного сочетания с ранее разработанным в части только внешней архитектуры интерфейсом IEC 516. В качестве контроллеров крейта (КК) могут использоваться модифицированные под EUR-6500 контроллеры типа А-2 (для параллельной ветви по EUR-4600) и типа L-2 (для последовательной ветви по EUR-6100), а также специализированные КК, выходящие на интерфейсы ввода-вывода различных мини- и микроЭВМ.
По стандарту EUR-6500 обеспечивается возможность иметь в крейте несколько дополнительных (вспомогательных) контроллеров (ДК), размещаемых в обычных местах и способных управлять операциями на магистрали крейта.
Предусмотрены два способа задания приоритетов контроллерам: наивысшего приоритета одному контроллеру посредством проходящей через все КК линии ACL; фиксированного приоритета контроллерам в соответствии с их расположением в крейте с помощью линий запроса RQ, общего для всех контроллеров; разрешения запроса (входной линии GI и выходной линии G0); запрета выдачи запросов.
Работа с несколькими ДК обеспечивается с помощью стандартной дополнительной магистрали крейта, размещаемой на основной (табл. 14.4.).
Таблица 14.4. Характеристика линий интерфейса EU – 6500
Наименование |
Обозначение |
Назначение |
|
Вспомогательная магистраль |
|||
Запросы |
AL1…AL24 |
Передача от КК запросов |
|
Кодированные запросы |
EN1…EN16 |
Передача в КК в двоичном виде закодированных запросов |
|
Запрос |
RQ |
Признак запроса на управление от КК |
|
Запрет запроса |
PI |
Признак занятости магистрали и запрет арбитража |
|
Блокировка вспомогательной магистрали |
ACL |
Управление в ACL |
|
Передние панели контроллеров |
|||
Запрос |
RQ |
Признак запроса на управление от КК |
|
Разрешение-вход |
GI |
Разрешение от контроллера с более высоким приоритетом |
|
Разрешение-выход |
GO |
Разрешение управления контроллеру с более низким приоритетом |
Интерфейс COMPEX предназначен для более эффективного использования магистрали крейта посредством расширения системы адресации введением двунаправленных линий данных и использованием освободившихся 24 линий для адреса, введения асинхронной системы передачи данных на магистрали, улучшения системы обработки запросов, модернизации системы блочных передач.
Интерфейс обеспечивает механическую и электрическую совместимость с интерфейсом IEC-516 при использовании магистрали крейта соответствующим образом (см. табл. 14.2.).
В интерфейсе определены пять новых кодов операций (функций их числа резервных в исходном варианте IEC-516), приведенных в табл. 14.5, 14.6.
Таблица 14.5. Характеристика линий магистрали крейта, используемых в интерфейсе СОМРЕХ
Наименование |
Обозначение |
Источник сигнала |
Информационные |
||
Адрес |
EW1…EW24 |
K |
Данные |
ER1…ER24 |
K |
Синхронизации |
||
Адрес и функции установлены |
ES1 |
K |
Команда принята |
ES2 |
M |
Известительные |
||
Данные установлены |
EQ |
M, K |
Вектор прерывания установлен |
EX |
M со старшим запросом |
Конец блока данных |
EA1 |
М, К |
Системные |
||
Начальная установка |
EZ |
К |
Сброс |
EC |
К |
Резервные |
||
EA2, EA4, EA8 |
Примечания: К – контроллер; М – модуль.
Таблица 14.6. Коды функций, дополнительно используемые в интерфейсе СОМРЕХ
Код |
Операция |
Использование линий |
|
N |
ER, EW |
||
F (7) |
Опрос прерываний |
НЕТ |
ER - вектор |
F (13) |
Чтение географическое |
ДА |
EW - адрес |
F (29) |
Запись географическая |
ДА |
ER - данные |
F (15) |
Чтение логическое |
НЕТ |
НЕТ |
F (31) |
Запись логическая |
НЕТ |
НЕТ |
Доступ КК к магистрали, которую можно рассматривать как функционально специализированную, осуществляется в соответствии с EUR-6500.
Операции чтения-записи КК выполняет следующим образом: получает доступ к магистрали; устанавливает команду (и данные при записи) и через 150 нс синхросигнал ES1; адресуемый модуль выдает (принимает при записи) данные и сигнал ES2; принимает данные (при чтении), снимает сигнал ES1 и через 50 нс снимает сигнал с линии адреса команды; модуль снимает сигнал ES2, а КК после этого освобождает магистраль.
Все задержки установления сигналов на линиях магистрали реализуются в КК. Минимальная длительность цикла не более 0,7 мкс.
Для предотвращения блокировки магистрали неисправным модулем каждый КК имеет таймер. При срабатывании таймера формируется сигнал ES1, по которому модули обязаны освободить магистраль (а также обеспечить реакцию на сигнал ACL от контроллера типа L-2.
Обработка запросов осуществляется централизованным способом под управлением блока запросов, который при поступлении запроса получает доступ к магистрали. Блок выдает команду F(7) и сигнал ES1. В ответ все модули, имеющие запросы, выдают на линии ER свои векторы прерывания, приоритет которых задается разрядами кода задачи.
Формат вектора прерывания: (R1…R10) – код задачи; (R11…R18) – адрес источника; (R19…R24) – адрес приемника.
Выдача и установление модулем на линиях ER вектора со старшим приоритетом аналогичны используемым в Fastbus. Следует отметить, что в проекте стандарта раздел обработки запросов приведен как рекомендательный.
Сигнал «Конец блока» выдается КК или модулем в цикле передачи последнего блока на линию EAI.
Анализ интерфейсов магистрали крейта КАМАК показывает, что COMPEX наилучшим образом обеспечивает применение 16-разрядных МП, памяти большой емкости и устройств с различным быстродействием, а также в наибольшей степени удовлетворяет общим требованиям к магистралям МВС с раздельными линиями адреса и данных. Это позволяет в ряде случаев эмулировать на магистрали крейта также режимы работы аналогичных интерфейсов мини- и микроЭВМ, что упрощает создание комбинированных систем в конструктиве КАМАК.
При реализации КК и ДК, обеспечивающих выход на интерфейсы EUR-4100 и COMPEX, можно эффективно совместно эксплуатировать имеющиеся и новые модули, обладающие существенно большой информационной вместимостью. Тем не менее интерфейс COMPEX не устраняет одного из наиболее существенных недостатков системы КАМАК по сравнению с аналогичными современными МВС – не исключает неудобную вспомогательную магистраль.