книга в верде после распозна (1024283), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Блок-контроллер имеет ширину 2М. Он занимает два крайних гнезда в правой части каркаса. Таким образом, для обычных функциональных блоков остаются 23 посадочных места.
Структура связей внутри каркаса между контроллером и 23 функциональными блоками показана на рис. 5.51. Каркас рассматривается со стороны монтажа, поэтому контроллер изображен слева, а от него начинается нумерация функциональных блоков. Связи изображены горизонтальными линиями. Стрелки указывают направления сигналов: либо от контроллера к блокам, либо от блоков к контроллеру. Помимо однопроводных линий, каждая из которых передает определенный сигнал, имеются четыре группы многопроводных связей с обозначениями A, F, W, К. Каждая такая группа предназначена для передачи кодированных сообщений в виде параллельных кодов. На рис. 5.51 каждая такая группа проводов изображена одной линией, перечеркнутой косой чертой с цифрой, указывающей число проводов в группе.
Большая часть линий связи имеет магистральную структуру. Это значит, что каждая линия соединяет одноименные контакты всех 23 разъемов каркаса. Но есть две группы связей (с обозначениями N, L), ко-
Сигналы
■о —.
eg
CS сц
Строб-сигнал 1 Стро6-сигнал2
х g
Адреса блоков
Субадреса Коды операций
Запись Считывание
Запрос на Обслуживание
Занятость
Ответ Готовность
Блокировка
Сорос
Запуск
1 | N1 | /I блоков | |||||||||
! | A/2 | ||||||||||
] | V | N23 | ||||||||||
А F S1 S2 W R L' В Q Л Т С Z | |||||||||||
t! | i | \ | \ | ||||||||
Я | |||||||||||
I | |||||||||||
гч\ | |||||||||||
24-1 | |||||||||||
) | |||||||||||
\LZ | |||||||||||
\L23 | |||||||||||
I | |||||||||||
I | |||||||||||
I | |||||||||||
! | |||||||||||
I | |||||||||||
! | |||||||||||
I | |||||||||||
- Контроллер каркаса | Блок 1 | Блок 2 | Блок 23 |
Рис. 5 51
торые не являются магистральными, а выполнены отдельным проводом для каждого блока.
На рис. 5.51 не показаны линии, связывающие источник питания каркаса со всеми функциональными блоками. Для подводки питания в каждом разъеме используются 14 контактов. Один из них соединен с общей нулевой шиной. Далее подаются потенциалы: + 6 В, + 12 В, +24 В, —6 В, —12 В, —24 В. Несколько контактов оставлены в резерве для подачи других напряжений (в том числе переменных).
0
Различают следующие группы сигналов: командные, тактирующие, информационные, сигналы состояния, сигналы прерывания по приоритету.
В число командных сигналов входят:
23 индивидуальных адресных сигнала N, с помощью которых контроллер указывает, к каким блокам он обращается;
субадрес А в виде 4-разрядного параллельного кода, указывающего, к какому из 16 возможных элементов источников информации в блоке обращается контроллер;
5-разрццный код операции F, указывающий избранному элементу блока одну из 32 возможных функций, которую он должен выполнить.
В число информационных сигналов входят:
сигнал записи W — 24-разрядный параллельный код, поступающий от контроллера к избранным блокам;
сигнал считывания R — 24-разрядный параллельный код, поступающий от избранных блоков к контроллеру.
Тактирующие (пробирующие) сигналы SI, S2 определяют моменты, в которые должны восприниматься получателями сигналы, подаваемые по другим проводам (в частности, информационные сигналы W, R).
В число сигналов состояния входят:
23 индивидуальных сигнала L, по которым каждый из блоков может выдать по своей инициативе запрос на обслуживание; такая потребность может возникнуть, например, когда внезапно изменяется состояние какого-либо объекта, с которым связан данный блок;
сигнал занятости В, означающий, что во время его наличия происходит процесс выполнения команд;
сигнал ответа Q, которым блок указывает, что расшифровал команду, переданную ему контроллером;
сигнал готовности X, указывающий на то, что блок в состоянии исполнить принятую им команду.
Группа сигналов прерывания по приоритету подается на все блоки одновременно, без сигналов адресации. Сигнал блокировки I может заблокировать (запретить) работу блока или его части; сигнал сброса С устанавливает в начальное состояние некоторые части системы; сигнал запуска Z устанавливает в исходное состояние все блоки.
Если число используемых блоков в системе превышает число мест в одном каркасе, то применяется многокаркасная система. Она рассчитана на объединение до семи каркасов. В ней наряду со связями внутри каркасов имеются связи между каркасами. Группа каркасов образует ветвь. Для ее функционирования используется дополнительно отдельный блок управления ветвью. Кроме того, контроллер каждого каркаса должен обеспечивать связь магистрали каркаса с магистралью ветви и блоком управления. Поэтому в такой системе используются контроллеры другой разновидности, называемые контроллера
Блок
согласования
Контроллеры типа А
Магистраль Ветви
Блок
управления
Рис. 5.52
ми типа А. Структурная схема много каркасной системы приведена на рис. 5.52.
Магистраль ветви (ветвь) выполнена _ в виде кабеля, имеющего 66 скрученных пар проводов, которые начинаются в блоке управления ветвью, проходят через контроллеры и заканчиваются в блоке согласования, содержащем согласующие резисторы для обеспечения оптимальных условий распространения сигналов по линии.
Блок управления ветвью получает команды от ЭВМ и выполняет две функции: с одной стороны, он управляет ветвью, а с другой — служит для сопряжения ветви с ЭВМ.
Структура связей между каркасами по магистрали ветви показана на рис. 5.53. Здесь применена та же символика, что и на рис. 5.51. Каждая линия, изображающая многопроводную связь, также перечеркнута косой чертой с цифрой, указывающей число проводов. Обозначения всех сигналов магистрали ветви содержат впереди букву В (от английского слова Branch — ветвь). Ряд сигналов совпадает по назначению с сигналами внутрчкаркаской магистрали. Их обозначения сохранены, но к ним впереди добавлена буква В. Ниже поясняется назначение каждой группы сигналов. 336
Сигналы
Адреса | |
каркасов | |
ts | |
<x> | |
^3 to | |
5? | Адреса блокад |
андн | Субадреса |
X | |
Co | Коды операций |
Oj =s | |
a: Qj | |
<§ | Период |
§■§ | Запись и |
^2 | считывание |
§§ | Ответ |
Запрос на | |
обслуживание | |
<0 to | Индентифика |
to | имя заявки |
°3 fife g | Запуск |
S fa >j 1 |
ВТВ{
BCR
BN ■ ВА ■ BF ■
ВТА-
BRW-
BQ BD BG
BZ
Линии Выборки BCR1 Л каркасов
BCRZ
BCR7
Рис. 5.53
Командные сигналы :
адреса каркасов BCR — сигналы избирания каркасов, подаваемые от блока управления на каркасы по индивидуальным проводам;
адрес блока BN — пятиразрядный параллельный код, которым блок управления указывает номер блока внутри избранного каркаса (внут* ри каркаса номера блоков задаются индивидуальными проводами);
субадрес ВА — четырехразрядный код номера элемента внутри избранного блока (совпадает по назначению и форме с сигналом А внутри каркаса);
код операции BF — пятиразрядный код номера заданной функции (операции), совпадающий по назначению и форме с сигналом F внутри каркаса.
\
0
Сигналы управления:
ВТА — которым блок управления указывает, что на магистрали ветви выполняется команда;
ВТВ — индивидуальные сигналы, которыми контроллеры подтверждают выполнение заданной операции. На основе сигналов ВТА, ВТВ контроллеры формируют сигналы SI, S2.
Информационные сигналы записи и считывания BRW совпадают по назначению с сигналами R и W в каркасной магистрали, но в отличие от них передаются по одним и тем же проводам (с разделением во времени). Это сделано для экономии числа проводов в магистрали ветви.
Сигналы состояния:
ответ BQ — совпадает по назначению с сигналами Q и X в совокупности в каркасной магистрали;
запрос на обслуживание BD — совпадает по назначению с сигналами L в каркасной магистрали, но отличается тем, что подается по общему проводу; в связи с этим блок управления, получив такой сигнал, должен дополнительными командами выяснить, какие каркасы и какие блоки внутри этих каркасов выдали сигналы запроса на обслуживание;
идентификация заявки BG — этим сигналом блок управления реализует программу поиска источников сигнала BD, т. е. идентификации источника заявки.
Сигнал управления по приоритету (сигнал запуска) BZ совпадает го назначению с сигналом Z в каркасной магистрали.
В системе КАМАК стандартизованы не только структура связей и сигналы обмена информацией, но и логические и временные соотношения между всеми сигналами, а также их электрические параметры: полярности, уровни, нагрузочная способность.
Схемы разнообразных функциональных блоков в системе КАМАК строятся на основе интегральных микросхем. Что касается контроллеров и блоков управления ветвью, то до недавнего времени их также строили на основе микросхем. Но уже имеются примеры использования универсальных микропроцессоров и микрокомпьютеров в качестве контроллеров и блоков управления.
Ниже перечисляются наиболее широко распространенные программно-управляемые функциональные блоки системы КАМАК.
1.Блок двоичных счетчиков. В нем содержатся четыре независимых 16-разрядных счетчика с частотой счета до 25 МГц. Счетчики можно объединять при необходимости увеличения их емкости.
2. Блок набора констант. Предназначен для ручного набора данных, которые затем могут быть считаны контроллером и введены в ЭВМ. Могут быть набраны три 16-разрядных числа в двоичном или двоично-десятичном коде. При этом оператор задает числа в десятичном коде, а в блоке выполняются необходимые преобразования. 338