Интерф периф устр лекции (Ответы на все вопросы по теме электроника или типа того), страница 6
Описание файла
Файл "Интерф периф устр лекции" внутри архива находится в папке "18". Документ из архива "Ответы на все вопросы по теме электроника или типа того", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "окончание университета" из 12 семестр (4 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "к экзамену/зачёту", в предмете "окончание университета" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Интерф периф устр лекции"
Текст 6 страницы из документа "Интерф периф устр лекции"
ИПД М
М
ВнУ
СИ
ИРРП ЛИ
ВМ ВМ
Рис.8. Структура ВС на базе интерфейса 2-го поколения.
Важной особенностью интерфейсов второго поколения является объединение всех названных уровней одним стандартом в единую интерфейсную систему. На приведенном рисунке использованы следующие сокращения: М - модуль; ВМ - вспомогательный модуль; ЛИ – локальный интерфейс (памяти); СИ - системный интерфейс; ИПД - интерфейс прямого доступа в память; ИРРП - интерфейс расширения ресурсов процессора.
1.5 Выбор микрокомпьютерных интерфейсов.
В ходе разработки любой микрокомпьютерной системы (в том числе и интерфейса) разработчик имеет возможность выбрать одно из трёх решений: строить ли её на основе заказных элементов, доработать ли стандартный компьютер (интерфейс) или использовать микрокомпьютерные платы. На этот выбор влияют спрос, цена, объем выпуска, технология, совместимость и иногда философия "мы не делаем аппаратуру".
Полностью заказные системы с учетом затрат времени и денег на разработку являются наиболее дорогостоящими. Их основным преимуществом является точное ориентирование под конкретную задачу. При этом они могут быть достаточно дешевыми при производстве в большом объеме. В то же время заказные системы могут быть единственным выбором, если другого решения не существует. Полностью заказное проектирование себя не оправдывает, если простая система должна быть разработана за короткое время, но оно может быть правильным выбором, если необходимо разработать большую партию устройств при достаточно большом резерве времени.
При умеренных объемах производства наиболее эффективным с точки зрения цены является адаптация стандартной микрокомпьютерной системы для решения нового класса задач, но при этом могут быть утеряны полезные свойства разработанного ранее изделия. Основными недостатками этого подхода являются негибкость и высокая цена блока. Если же необходимо обеспечить некоторые специальные функции, дополнительные возможности ввода-вывода или специальную механическую компоновку стандартные системы могут не подойти. Например, персональный компьютер может быть адаптирован для выполнения первичного сбора данных, но может не иметь возможности управлять сложным технологическим процессом.
Компромиссом между заказными и адаптированными стандартными системами является интеграция стандартных микрокомпьютерных плат. Они доступны, дешевы и легко могут быть соединены вместе согласно реализуемого алгоритма. В основном, они используются при реализации малых и средних объёмов производства изготавливаемых блоков. Во многих случаях подобная система может быть построена людьми, имеющими минимальные знания в области электроники или не имеющими их вовсе. Другим преимуществом использования микрокомпьютерных плат является гибкость. Обычно, в начале разработки изделия хорошо известны только общие требования к компьютерной системе. При развитии проекта проясняется большая часть его сторон, и соответственно, подбирается архитектура системы. Это особенно верно для изделий первого поколения. По мере того как совершенствуется изделие, может также совершенствоваться и её архитектура. Во многих случаях наиболее гибкой является интерфейс микрокомпьютерной системы, поскольку в ней достаточно легко могут быть заменены стандартные платы.
1.6. Сравнительные характеристики интерфейсов.
Сравнительные характеристики наиболее часто используемых интерфейсов магистрально-модульных систем (ММС) приведены в табл. 1, где Р - раздельные ША и ШД, М - мультиплексируемые ША и ШД, Н - нет, Д - да, Ц - централизованный арбитраж, ДЦ - децентрализованный арбитраж. А, С - соответственно асинхронный и синхронный принцип обмена, П - печатный разъем, НК - накладной разъем, ОУ - одноуровневый интерфейс, МУ - многоуровневый интерфейс. Скорость передачи по системному интерфейсу характеризуется двумя параметрами: в числителе - для одиночных сообщений, в знаменателе - для групповых или блочных. Для VMEbus скорость передачи при 64-разрядной мультиплексированной шине адреса и данных составляет 80 Мбайт/с. Возможности мультипроцессорной обработки характеризует число, записанное в скобках, которое указывает максимально допустимое количество процессоров.
Выбор интерфейса определяется требуемыми техническими характеристиками, функциональной полнотой выпускаемых модулей, наличием развитого программного обеспечения и средств отладки, ограничениями на время разработки и стоимость проекта.
При выборе интерфейса необходимо учитывать общую стратегию развития систем: программируемость структур; децентрализацию средств обработки и управления; открытость и наращиваемость всех видов обеспечения системы; максимальную унификацию, типизацию и стандартизацию всех функциональных подсистем и видов их обеспечения; эффективность реализации режимов реального времени [6].
Технические характеристики интерфейсов, приведенных в табл. 1, постоянно улучшаются. Поэтому их можно рассматривать как ориентировочные или сравнительные. Машинно-ориентированные интерфейсы типа ISA/EISA, Q-bus, Unibus целесообразно использовать при проектировании проблемно-ориентированных систем с ограниченными функциональными возможностями либо совместно с приборными интерфейсами типа CAMAC, HP-IB (IEEE-488). Как правило, стоимость разработки систем на их основе относительно невелика.
Для систем реального времени наиболее перспективны машинно-независимые интерфейсы Multibus-II, Futurebus, VMEbus. В идеологическом плане многие новые решения появились при разработке FASTbus, но этот интерфейс ориентирован на применение эммитерно - связной логики [4,5]
Таблица 1.Технические характеристики интерфейсов.
Интерфейс параметр | ISA EISA | Multi bus I | Multi bus II | Q -bus | Unibus | Future bus | VMEbus | Fastbus |
Шина адреса и данных | Р | Р | М | М | Р | М | Р(М) | М |
Разрядность ШД | 16,32 | 8,16 | 8,16 20,24 | 6,16 | 16 | 8,16,32 | 8,16,32, 64 | 32 |
Разрядность ША | 20,24 32 | 8,16, 20,24 | 32 | 16,18,22 | 16,18 | 32 | 16,24. 32,64 | 32 |
Управление разряд адреса | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Д | Н |
Управление разряд данных | Н | Д | Д | Н | Н | Д | Д | Н |
Линии модификации | Н | Н | 10 | Н | Н | 3 | 6 | 3 |
Тип адресации: | ||||||||
радиальная | + | + | + | |||||
магистральная | + | + | + | + | + | + | + | + |
блочный обмен | + | + | ||||||
Протокол | А | А | С | А | А | С | А | А, С |
Скорость СИ Мбайт/с | 16 (32) | 10 | 20/40 | 2 | 5 | 20/48 | 32/57 | 35/70 |
Наличие периферийных БИС | + | + | + | + | + | + | + | |
Число сигнальн линий | 74 | 65 | 64 | 36 | 56 | 71 | 52 | 83 |
Число контактов разъёма | 80 | 86 | 96 | 72 | 48 | 96 | 96 | 130 |
Тип разъёма | П | П | НК | П | П | НК | НК |
Арбитраж | Ц | Ц | ДЦ | Ц | Ц | ДЦ | Ц | ДЦ |
Мультипроц. обработка | Н | Д(8) | Д | Н | Д | Д(31) | Д(21) | Д(63) |
Архитектура | ОУ | МУ | МУ | ОУ | ОУ | МУ | МУ | МУ |
На сегодняшний день около 75% всей техники для СРВ выполняется на базе стандартов VME/VXIbus. VXIbus является расширением VMEbus для измерительной техники. Поддержка VMEbus осуществляется более чем 300 фирмами-производителями и тысячами пользователей по всему миру.