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"
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.
Кроме параллельных интерфейсов первого поколения и интерфейсных систем второго поколения широко используются в аппаратуре и последовательные интерфейсы. Основные характеристики ряда широко используемых последовательных интерфейсов приведены в таблице 2.
Таблица 2. Характеристики последовательных интерфейсов.
Интерфейс | MIL-STD 1553A | CАМАС | ГОСТ 18997-79 | RS-423 | RS-422 | RS-232 | RS-485 | Bitbus |
Число подключенных устройств | 31 | 62 | 256 | 1 | 1(10) | 1(10) | 1 (32) | 28 |
Число информационн . линий | 1 | 2(9) | 1 | 4 | 2 | 1(2) | 2 | 1 |
Скорость передачи | 40Кбс | 5 Мгц | 1Мгц | 100 Кбс | 2Мбс | 20Кбс | 1 Мбс | 2,4 Мбс |
Хар-р обмена: По инициативе ЭВМ; ВнУ; Вещательный | + + - | + + - | - - + | + + + | + + + | + + + | + + + | + - - |
Тип линий | ДВ | ОД | ДВ | ДВ | ДВ | ДВ | ДВ | ДВ |
Длина магистрали, м | 100 | 3000 | 100 | 1000 | 1500 | 30 | 1500 | 30 |
Вид передачи | СС | СС | АС | АС | АС | АС | АС | СС(АС) |
Кол-во абонентов | Н | Н | 1 | Н | 1 | 1 | Н | Н |
СС - самосинхронизация; АС - асинхронная; Н – несколько
ДВ – двунаправленные линии; ОД – однонаправленные линии
Интерфейсы RS-232, RS-423, RS-422, RS-485 и по назначению и по характеристикам близки между собой. Для передачи информации используется только одна линия (скрученная пара), в то же время для установления логической связи между передающим и принимающих устройствами, для передачи вспомогательных сигналов (типа “Занято”, “Готов”) могут использоваться дополнительные линии. Широко используются и чисто последовательные интерфейсы, в которых передача всей информации, включая собственно данные управления, адреса, осуществляется по одной линии. К ним относятся интерфейсы MIL-STD-1553 и Bitbus, работающие в режиме самосинхронизации. Интерфейс Bitbus по электрическим характеристикам совместим с RS-485, ориентирован на длины связей от 30 м до нескольких тысяч метров. Имеет три уровня со скоростями передачи информации 62,5, 375 и 2400 Кбит/с. Для скоростей 62,5 и 375 Кбит/с используется одна скрученная пара проводов с сопротивлением 120 Ом. Две скрученные пары необходимы для передачи информации с самосинхронизацией и скоростью 2400 Кбит/с, этот уровень используется для высокоскоростной передачи на короткие расстояния. При использовании оптоволокна скорость передачи - 1,5 Мбит/с. Шина (также как и в RS-485) предусматривает применение и 10-проводного плотного кабеля для дополнительной связи по питанию и передаче других вспомогательных сигналов. При максимальной скорости работы длина линий шины находится в пределах 30 м, одновременно может подключаться до 28 контроллеров, а при использовании повторителей - до 249. Для скорости 375 Кбит/с длина линий шины до 1 км, а для 62,5 Кбит/с - до нескольких километров.
Структура Bitbus предусматривает работу многих уровней главных (master) и подчиненных (slave) абонентов. Один из абонентов принимается главным и регулирует все обмены информацией между подчиненными абонентами. Обмен происходит кадрами SDLC. Максимальная длина сообщения - 255 байт. Недостатком этих интерфейсов является отсутствие в явном виде возможности работы по инициативе подчиненного абонента. Для реализации такого режима необходимо постоянно опрашивать подключенные абоненты с помощью командных и ответных слов, что приводит к значительному снижению пропускной способности интерфейса и системы в целом. В то же время необходимость в таком режиме возникает сравнительно редко, так как такие интерфейсы предназначены, главным образом, для соединения элементов микропроцессорных систем, сетей, где, как правило, имеется возможность предварительной обработки информации в месте ее возникновения.
Структура сообщения в Bitbus имеет вид:
Флаг начала. Адрес абонента. Память данных Контрольный код Флаг конца
8 бит. 8 бит. N 8 бит. 16 бит. 8 бит.
заголовок сообщение концевик
Скорость передачи информации и длина линий последовательного интерфейса взаимозависимы и имеют тенденцию к увеличению. Во-первых, чем меньше длина линий интерфейса, тем большую скорость передачи информации без искажения можно получить. Во-вторых, появление новых микросхем приемников и приемопередатчиков обеспечивает возможность повышения скорости при одновременном увеличении длины линий.
Имеющийся в распоряжении разработчиков ряд параллельных интерфейсов первого и второго поколений, последовательных интерфейсов, интерфейсных систем позволяет строить микропроцессорные системы самого широкого назначения от домашних микро-ЭВМ до сложных систем и сетей с требуемыми характеристиками. В то же время возрастающие требования к производительности микропроцессорных систем, развитие их архитектуры и сетей на их основе ставят задачу дальнейшего повышения пропускной способности интерфейсных систем, обеспечения гибкости построения систем и сетей, взаимозаменяемости модулей различных систем между собой.
2. Интерфейс ЕС ЭВМ.
На рис.9 показана схема взаимодействия различных частей современной ВС и месторасположение используемых интерфейсов.
ПР
ПАМ
КАН
К
К
К К
ИВВВИВнУ
ВнУ ВнУ
Рис.9 Схема взаимодействия элементов ВС
В современных ВС можно выделить 4 типа интерфейсов: интерфейс памяти, интерфейс процессора (процессор – канал), интерфейс ввода-вывода и интерфейс ВнУ. Наиболее быстродействующими интерфейсами являются два первых, т.к. информация через них передаётся словами и полусловами. Через интерфейс ввода-вывода информация передаётся байтами. Все интерфейсы, кроме ИВнУ, стандартизуются. При этом особое внимание уделяется стандартизации ИВВВ, так как ВС содержат в большом количестве широкую номенклатуру ВнУ, разрабатываемых большим числом предприятий.
Интерфейс ввода-вывода ЕС ЭВМ представляет собой классический образец интерфейса с обратной связью с квитированием, на котором очень удобно изучать особенности построения подобных систем. Его назначение – стандартизировать ввод-вывод таким путём, чтобы любые ВнУ или контроллеры, построенные с учётом особенностей этого интерфейса, можно было бы подключать к каналу.
На практике такие случаи, когда ВнУ подключается непосредственно к каналу, встречаются очень редко. Обычно это подключение реализуется через контроллер, который уже через интерфейс ввода-вывода подсоединяется к каналу.
Интерфейс содержит 34 линии, 32 из них параллельные однонаправленные и 2 – последовательные. Все они объединены в 4 шины: информационную, идентификации, шину управления и специальную шину.
Информационная шина состоит из 18 линий, которые разбиты на две группы по 9 линий. Одна группа носит наименование шина информационная канала (ШИН-К) и направлена от канала к абоненту, а другая, направленная от абонента к каналу, называется шиной информационной абонента (ШИН–А). По этой шине передаётся байт информации, сопровождаемый контрольным разрядом. Обычно информация, передаваемая по каждой группе информационных шин, контролируется по нечётности. Вид передаваемой информации определяется с помощью линий признаков, которые составляют шину идентификации. Следует отметить, что в данном интерфейсе наименование сигналов и линий, по которым они передаются, совпадают.
Информацию по ШИН-К могут сопровождать следующие признаки: адрес (АДР-К) – сигнал, который используется для установления связи с определенным контроллером; управление (УПР-К) – сигнал, который задаёт операцию подключённому контроллеру; информация (ИНФ-К) – сигнал для передачи данных в ВнУ.
Признак канала указывает, какой из перечисленных видов информации передаётся в данный момент времени по ШИН-К. Из этого следует, что каждый раз сигнал может передаваться только по одной линии признаков.
Входящие в канал линии признаков называются признаками абонентов. Они и определяют вид информации, находящейся в данное время на ШИН-А. Такими признаками являются:
-
адрес (АДР-А) - сигнал, с помощью которого отвечающий контроллер подтверждает, что он выбран;
-
управление (УПР-А) – сигнал, посредством которого контроллер выдаёт информацию о текущем состоянии или о состоянии, полученным в результате предыдущих действий;
-
информация (ИНФ-А) – сигнал, с помощью которого контроллер передаёт в канал данные.
Шина управления является объединением 6 линий: РАБ-К и РАБ-А - линии взаимной блокировки, ВБР-К – линия выборки контроллера, ВБР-А – линия обратной выборки, РВБ-К – линия разрешения выборки, ТРБ-А –линия требования абонента. Сигнал работа канала (РАБ-К) формируется каналом, когда он нормально функционирует. Подключённый к интерфейсу контроллер (К) формирует сигнал работа абонента (РАБ-А), указывающий на то, что он находится в рабочем состоянии и блокирует работу всех других контроллеров. Каждый раз, когда канал взаимодействует с абонентом сигнал РАБ-А поступает в канал только от одного из всех подключённых контроллеров. Сигнал РВБ-К воспринимается контроллером как разрешение на использование сигнала ВБР-К. Этот сигнал позволяет существенно сократить время сброса сигнала по шине ВБР-К, т.к. все контроллеры подсоединяются к шине РВБ-К параллельно.