Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника (2004) (1095893), страница 52
Текст из файла (страница 52)
:Инмрфенсы пмсгат развитую классификацию па признакам конфигурации ; маей мази между сбьектзми (чагисзральпые, ралимьныс интерфейсы и лр ), ,цпсобу псреяа ~и информации (параллельные, пас ~етготгтлы~ые и лр.), рс'Зиму пер чачи лдггных (луплекснье, полудуплексный и силгплекс~ ый), спо. ,рбу обиена (асигцронныс и синлрпнные) .батрак-ер икггерфейса смиссгв нно югияст сбласть пъ применения, согласлае с(мастям применения выделяют несколько классол интерфейсов И~пер(л)ейс люклюлульною обмена в лгикрппроисссорных системах, с когормм свя)авн рассматриваемы в этан глгзж ОИС, называкгг ггтеплм«(а гутрсплгггг( 4Ьтцзфвйс (юиив) М)табия зйн.ерфеис М~сгсфгь бы г рвзрабозян в коппс 70-х ~алов лгт постраснил сис',ии п,г оспою 8 рюрядных микропроцссгоров )пге! 8080, Молот(а 6800 и гр Цлфыеал схеме» хгыш Он является системным, однопроцессорным. магнстрвльныьг, паршвельнь!ьг, аснпхронггмлг ннтерфеисом с полудуплексной (двусторонней пооче.
редной) передэчеи лэипык Интерфейс получил широкое распрошгхгггсггие при объединении в систему нс более !О подклюгаемьш к хгагнстрэли ИС, располгвкенных в непосредственной близости лруг от лруш. Для этого интерфейса разработан рял интерфейсных ВИС (комплектов К580, К589 и др.] В функциональном агпекш интерфейс завасгсн набором линий (сигназов), обсспсчиваклцих пбмен информациеи между модулями, и временнылш параметраин (ллительпосгями сигнаэов и нх взаимным распплозкспием ао нреьгени) Интерфейс МюгаЬоь имеет 36 линий, в числе коюрых !6-разрядная гчиг!э адреса, 8-разрядная шина даннык и следующие линии для упраюзяюпгггх сипалов. МЕМК, МЕМРС !ОК, !О(У, ВОТ.
ПЧТ. 1з(ТА, НО!.О. И(.ПА. С!.К, КЕ5ЕТ, В(зЬЕН. Э:н игналы р ссмюривавись при описании микропроцессора !пге! 8085А и не нуэлакжся в лоповнительных пояснениях. Исюдочсннс составляет сигнал ВС5ЕН. Э:от сигнш паступаег от контроллера прямого доступа к па- . э мяти при захвате пм шин МПС и ю» подстраховки бзокируст выходы шнн ! микропроцсссора с тремя сошояниями (типа ТС) При построения спшсм ьюжсг и нс нспользовю ься г В иггтср)мисс адресные прютраншш памяти и ВУ разделены, выполнякяся протоколы адресного (программного) обмена, обмена по прерыванвпм н драмого доступа к памяти. ( ( В свелениях об интерфейсе приводятся так;кс врелгснные «арактсрисгнкя, ! ц сигпшюв для циклов адресного обьгсна и др ". Т Интерфейс И-4з Позднее был разработан интерфейс фирмы !пгс! Мц!6Ьпь и на его основе ого- .
Ф( !" чественный иншрбжйс И-4! Эгог интерфейс является ьгногомашинпым, системным, магнсзрмьныхг, ггаршыельным, полудуплексным. Допускастс» использсианис 8- и !6-разрядных модулеи, олин из которьш (активный) ипжст " 6 ™ роль звлазчика, гцзугой (пассивный) — испгшнитела. При запросах управления магистралькг ошговременна от нескольких звтэтчиков (жшается задача а!бят- В рыка. В сосшв линий входят 25-разрядная шина влрсса (овна нз сс линий перслает признак дяухбайтной передачи), !6-рвцэшная шиг а ланных и дее лнхц нии контроля каждом байта на чкгнссть, 8-разрядная шина управлешш югресным (програлгмным) обменом, 9-разрядная шина прсрышний. )-рюрялнш, !Клф! шина управления интербжйсом, йьразрялная вспомошэтельнвя шина и ~пинк ) г(т гц источников питания.
На интерФейсе И-4! заданы протокозьс П адресного обмена (с «озможным:мпретом обрагцениа); ;'в . Ь Глимв лог О арбитража запросоа залючггкои на управление магистрмью и смены зв датчика; П об(жботки прерыыц ~ипй П вырин в системе электропитания. Интерфейс МПИ . Интерфейс МПИ (на основе СЬЬтп) — магистральны»Х параллельный, полу. дуплексный, асинхронный при передаче данных и синхронный при пе)пла, че адреса Адрес н данные переда»отея по олпои н той же шине с па»зелени. ," ш во времени (мультипэексирусмои шине влресов-данных) Основное на'. цмченне интерфейса — построение олноцроцессорных сист~м. гочнее, систем с оаним иелу~цггм процессором. Выпплняютсв адресный обмен (в том -числе и блочный), захват мвпгстрази и прерывания.
Адресное пространство - »вшпп н ВУ вЂ” абшес (им~ею)млс "с обшей шиной") и люжет сшлавлять : 64 К Пб-разрядный адрес) или 16 М [24-рагрялный алрес) Фарлгат дэн. ки» вЂ” б й нл лва байта Вля апре пии ВУ пылин н 8К в конце АП Иультиплексировавие алрссав и ланных снижает пропускную споссбноеп, . янюрфеиса, но значпгелыго уменьшасг число линий сюзи, упрощая и удс , вселяя шину .* С ромом рвз(жлнпоги и быстродействия процессоров изменялнсь и соп вег В ' етвуюшис кврактеристики интеш)юйсов ; Псяюенис ПЭВМ (ВМ РС«АТ ассоциируется с применением интерф иш :(инны) 15А, 32-разрллных прппессоров 80386 и г л. — с шиной БУБА ,(Бх(сипев 1БА) или МСА (микрокьню).
На уровне локальны» шин сеи*мс 'иироко примсннется шина Ре й (фир»гы «пгс(), известна шина УПЬпт и лр .Тактовая застою современных сисгсмны» шин состаяанст 66. 133 М Гц ',ужс в первые годы развития техники ипгсрфеисов фирма !лги иирабогюл 6 .,Рп БИС, прелназна генных лля ремизвции снстсмнык шин В маркнровкс тия» микросхем первыми были цифры 82, после которых стояли сше лве йвИ»ы. обочначвкяпие конкретный тип интерфейсной схемы Простеишими "вякросхеьгамн были шинные форыировагеаи и порты (буферные рсгистрьб баты сложные операции обслуживались алаптсрами и контроллерами. бжпс послелуюгцего р наития интерфейсные схемы (схемы сисгемнон подйржки) претерпели ряд измененИй.
связа*нык с совершенствование»» схе'.пчпзцвюгии ИС Сейчас уроиень интеграции ИС пгмволлст на олпом крнюиыс обьедннтггь целый рял устройств, которые ранее выполнялись в визе )петь»тыл микросхем Микросхемы с набором разлишьг» ншерфейсны» г '«гтрсйсгв, тем не меню. в структурном иване ло снх пор блзируготся н. Ърштых" ИС пгпа 82ХХ Например. о современном периферийном конбсллц»е 82С206 сказано: содержит гюе ИС 8239, лве ИС 8237.
одну ИС 8254 4 ар. где перечисленные ИС представляют собою лавно разработан»хне Срфгааая схемог линяя сзруктуры гила 82ХХ Болю тшо, даж в библиотеках схемных решении новейн ил СБИС програмиирусмои логики структуры традиционных интерфетюньп схем нслользуюзся в кзчсспю макрофу»киии Таким образалт. тмсслютрнваемьн ниже адаптеры и котггроллсры имеют так бы три линг он дельных микросхем, частей более сложных кргзсчютлов н хзакштфункнпй библиотек СБИС щюбталшнруемой логики. 6 6.2.
Шинные формирователи и буферные регистры Шинные Формирователи Шигшью формирователи ППФП назышелзые также приемопереапчилзии. шит,нымгт лрятзверими нлн магистральными веггптгш-буферами, вюио шотою осаду ню очипком информашти и юнион.
сии усиливаял сипчкты по мошнос~и при работе на шину, тик ночают источник ин4юрманни от шины, шгла он нс участвуя~ в обмене, формируют лри необходимосги требуемые уровни сигналов яогнчсскои ! нли б. Пвунащ явленные 1ПФ ношолгн» в зависимосш о сиптата управлении пере!хапать сигналы в шину или, напротив, принншпь их с шины и псршгвзать приемнику данных. ри . в.т. Пш в ыи аю О рм .рс зюля кзвсвявс ~я) г с ,;", ! х зоз глмм а Различные ШФ отличаются нс амелько разрядностью, нп и персмыеи сюналоя а прямом или иноиртироаапнам вила (ШФИ), а также примыю ил~ азпирсными сипгалаьзи разре1ления Ы1Ьггы Огличазотся они п,1сюриче скнми характеристиками.
В серии КР580 писался ШФ ВА86 и ())ФИ ВА87 — апь.ю1и мн.рг»хсм 8286 и 8287, схема первого показана на рнс 6 1. о Шина А (линии Аа т) принимтюланные от МП зыи псрсласт ил и). юигоз 8 (линии Ве-з) саи.ана с маюстралыо, на кгпорую пере 1аст ню)»рооп» юи с котороа принимает ее. Ои1ная ОЕ переводит ям»оды усплгтелгп г троье сос»синие (при его еысокпм уровне), зи(ю разрешает их рз(» у (ппи иизком урпнне). При разреюении работы напрея„ен1~ псрела ~н заяи о от сигнала Т (Тюпзюи) Функпионироаапне (ПФ пол 1»няс ся уюююп с тю жннылг в табл 6 ! Твбпииаб.! тиреда р да еда ао А»0 г да ас 0»Я Тах как юнна А сая ана с МП, а юнна В -. с м,тгистря п,ю, а ~ ° ~ нх ирс и сисерена разная на1)туюн~вя способность аьыоды В обсгпсчпгмю~ г ю 32мл и -5 мА (при аысокт м н иизколз )ропня ю,жоли я нмч яжг г ыт вастстяснно), ам»оды Аобсспечиюю токи 16 мл и -! мл Урпмги ныходпого напряжения 2,Л В и 0,5 В гребуемыг уроапз~ ахгжного зю1рлжения.2,0 В и я0,8 В На временных диаграммах (см рис.
6 1, б) показаны мкржки сгп 1ы юа п)и ах расоросзранении через опсрытые ШФ и гпноснтельно измснеоии )нр юсзиюгаих сигнаяое Перюя з':держка юю ())Ф сост»а. япг 30 нс, лля О!ФИ В нс. даержкгз 1з перс»соя вы»слои а состояние "о1юппченгг' и п(»чзьп1.» ~ ':Вне, лазержк111 перехолое от состояния "отключоно" к гзкзимп»л«» и». (аням не более 30 пс Времена ыюержки 1, н прелусза1*оакн 1, сигнала лпг зюсльно лзоментов изменения сиз ю1а ОЕ сгзгп~а»ькп ы гпяс1с~генио ю .
яснее И и не менее 30 нс 3 »ВФ аьизолняюзся на элементах ТТЛ!Н ()риаеленпые еремсннмс парюст 3)аланы зыя маьсимальньж нагруючных юков и емкосп и 300 пФ ( ы аы :зсю В) РВ а Оы.а .«» А) !рг везя схемотехника !1)инныс бюрмироизтели широко представлены в сериих нифровьп зеементок Кроме рвссмотренньп выше, можно ум>зать Шб> серии К589. К555. КР>533, КР!554 н лр. Восьмиразрвлный П!Ф серии КР!533 (технологи» ТТЛПП квракгсризуюся слевуюшими параметрами: О выхслиай ток 30. П2 мА; О зддержка распространения сипкюа с!0 нс; О время вымыв из ТС в активное сгжтоиние с20 нс; О время перехсаа из аюивного состояния в ТС 25 40 нс.
Дгв ИУФ серии КР1554 (текнология КМОП) параметры таковьг О выходные заки 86 мА и 75 мА гыя низкого и высокого >ром~ей выхошвтс иапрял,енин сошветстленно прн ушювии г>юшканни не датмис 20 мс; О задеря ки при гитании 4,5 В: распространения сигнала сб гю, еьшша из ТС в акт «о т.ини 6,5 нс, перекопа нг активного с гшо ни в ТС з8,5 нс Буферные регистры Буферные регистры слука л,ш подключении к магистрали внешнего устройства. В шяичие о~ П1Ф, буфсрньи репгстры спгксбны хранить лзнньн Благодаря этом> они мог>ч иьлюлнить временную буфсризалию дю>нь~х, лс л, составляет важнейшую функлию портов Бугрерные «аскалы с тремя соспиниямн на николах региспза обеспечивают портам возможнгжть откчх>чених от магистрали гюл лействием упрввляюших сипюлон, а также необходимую ', негру>очную способность Через норты ваала ленные от ВУ поступают в мвгистрааь.
а через норты вывали данные с магистрали перелмотсл тол>у ихи иному модулю Порты ваада-вывода ьюгу г выполнить обе указанные операпии В МПК К580 илгекяси восимиразрялные буферные регистры ИР82 и ИР83 (инвсртируюший) — анвлоп> зарубежных ИС 1пгс) 8282 и 8281 Буфернма регистр ИР82 (рис. 6.2, л) принимает данные по гг~ггне А (линии А,> «) в рек>арр Сигнгш ОЕ низким уровиеь~ разрешает работу вентиль-буферов и >ск самым передает содержимое регистра на вьиодную шину. высоким >ромин переводит выходы вентиль-буферов в состояние "отключено" Прием лег>ных в реп>с>р разре~ггасгся сипюлом сгроба БТВ Времен>пес диш>мммы работы буфергюго регистра (рис 62.