Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 36
Текст из файла (страница 36)
С этого момента вычислитель с приоритетом 0 владеет магистралью. В рамках циклов обмена информацией по системной магистрали осуществляется чтение ячейки памяти или порта, запись в ячейку памяти илн порт. Протокол записи показан на рис. 10.26. Установив код адреса ячейки памяти на шину адреса и данные на шину данных, ведущий через некоторое время выдает сигнал ЗП (ЗПВВ, если идет обращение к порту) и переходит в состояние ожидания ответа ОТВ. Такой ответ передается ведомым по окончании записи. По сигналу ОТВ ведущий снимает данные, адрес, сигналы ЗП, ЗАН, что означает освобождение магистрали для последуюгцих циклов обмена.
Ведомый, обнаружив отсутствие сигнала ЗП, сбрасывает ОТВ. Системный магистральный интерфейс предусматривает два типа векторных прерываний: нешинное и шинное, инициализация которых осуществляется по восьми приоритетным линиям ТПРΠ— ТПР7.
Запросы обрабатываются централизованно: это означает, что все прерывания принимаются одним вычислителем, все программы обслуживания прерываний выполняются одним процессором. Нешннное векторное прерывание состоит в том, что вектор прерывания формируется не ведомым, а ведущим устройством: на основе требования прерывания ведущее устройство передает вектор своему микропроцессору по шине данных. Функциональное назначение этого вектора стандартом на системный магистральный интерфейс не определено. Вектором прерывания может быть команда перехода на подпрограмму или адрес ячейки памяти, в которой хранится начало подпрограммы. Шинное векторное прерывание заключается в том, что контроллер прерывания ведомого — инициатора прерывания — передает вектор прерывания контроллеру прерывания ведущего микропроцессора. Передача вектора осуществляется по шине данных ДΠ— Д7 системной магистрали.
Соответствующий протокол показан на рис. 10.27. Получив требование прерывания от контроллера прерывания ведомого модуля (например, НРПР на рис. 10.22)„контроллер прерывания ведущего передает сигнал ТПР своему микропроцессору. Микропроцессор вырабатывает сигнал РПР, по которому контроллеры прерываний всех ведомых блокируют передачу новых требований прерывания. Вслед за первым сигналом РПР контроллер прерывания ведущего устанавливает на линиях АДР8 — АДР10 код прерывания и второй сигнал РПР.
Код прерывания представляет собой адрес линии требования прерывания, к которой подключен контроллер прерывания ведомого устройства, запросившего прерывание. 184 Рнс. 10.27. Графики передачи информации по магистрали: цнкло- грамма протокола шинного векторного прерывания Дешифровав код прерывания, контроллер прерывания ведомого передает по шине данных однобайтовый вектор прерывания и сигнал подтверждения передачи вектора ОТВ. Если передается двухбайтовый вектор, то микропроцессор, получив сигнал ОТВ, в третий раз выставляет сигнал РПР.
В ответ на третий сигнал РПР контроллер прерывания ведомого установит старший байт вектора прерывания на шину данных и сигнал ОТВ. Получив вектор прерывания, микропроцессор переходит к выполнению программы обслуживания внешнего устройства. Помимо специализированных объектно-зависимых контроллеров ввода-вывода в составе вычислителей отдельных задач ЧПУ в структуру устройства ЧПУ были включены и универсальные контроллеры ввода-вывода, предназначенные для связи со стандартной периферией и ЭВМ (см.
рис. 10.22). Их внешние интерфейсы относятся к группе ИРПР (интер~фейс радиальный параллельный) и к группе ИРПС (интерфейс радиальный последовательный). Пусть контроллер ИРПР осуществляет вывод информации. Структура связи контроллера ИРПР устройства ЧПУ, служащего источником информации, с контролером ИРПР внешнего устройства, являющимся приемником информации, показана на рис. 10.28. Передача информации внешнему устройству включает две фазы. В первой информация принимается контроллером ИРПР устройства ЧПУ, и эта фаза поддерживается протоколами системной магистрали.
Во второй фазе информация передается контроллеру ИРПР внешнего устройства, и эта фаза поддерживается протоколом ИРПР. Далее речь пойдет о протоколе ИРПР. В интерфейсе ИРПР использованы три группы линий связи: за- 1зо Хон/проппер //рпр гй/гинггго рйт//мгюг/ остройстра //онтролнер г/рпр УПУ жФмий г//Пиеррий НПур остоонина Инп~ерУ/ейолррр приемнила Я/хлФюи регистр гуин/и/х ЛГООуий регистр АУннг/х 27иннг/е формцаяйт- тели Жу /г7 ин/га/х ттенйе/' яиписа гуг/Хрип~7 регистр сггтги/Ния С истрепана ЮхлФой регистр состои/ю7 //риемнина ногина степин а лтиса гги инте гйа ~УХОзупей регистр гистингеун приемхп/на Пб/нег/пей регистр ж"/попн/г7 прис/и/ина Жирна оргихига«ии огя/ена /уон/прагпер прора/о/7/ни/ Погони Орггаеага/С ор 7П с7р интер/рейс е/рГ/р интер/рейс р-тИ земления, управления и сигнальные.
К линиям управления относятся: ГИ (готовность источника) и ГП (готовность приемника), сигнал па которых свидетельствует о готовности к информационному обмену; ЗП (запрос) и СТР (строб), сигналы на которых обеспечивают асинхронный информационный обмен по типу «запрос — ответ». К сигнальным линиям относятся: шина данных ДΠ— Д'15, две линии контроля младшего и старшего байтов, две шины состояния источника (СИ1 — СИ8) и приемника (СП1 — СП8). Протокол информационного обмена источника и приемника в интерфейсе ИРПР показан на рис.
10.29. Пусть сигналы готовности ГИ и ГП уже установлены. Приемник формирует код своего состояния и сигнал запроса ЗП, а источник по этому сигналу передает строб СТР, данные и код своего состояния, предварительно записав код состояния приемника. Приемник, записав гяя Рис. 10.28. Структура связи контроллеров ИРПР устройства ЧПУ я внешнего уст- Ройства .а0-,4Ч5 ГИ1ГИ8 Рис. 10.29. Графики передачи информации и интерфейсе ИРПР; пиклограмма протокола информационного обмена ис- точника и приемника данные и код состояния источника, сбрасывает запрос ЗП. Время подготовки и передачи данных источником гь время записи данных приемником 1т.
Рассмотрим контроллер ИРПС, осуществляющий асинхронный вывод информации (рис. 10.30). При асинхронной последовательной связи информационное слово начинается стартовой и завершается стоповой служебными метками. Между смежными словами допускаются произвольные временнйе интервалы. Цикл последовательной передачи информационного слова выглядит следующим образом.
Слово с системной магистрали попадает в буфер выходных данных интерфейса ИРПС источника. Блок управления переписывает это слово в регистр сдвига по сигналу «Конец», означающему завершение предыдущего цикла передачи. Затем в буфер выходных данных интерфейса ИРПС источника передается второе слово, после чего в регистре состояния устанавливается признак запрета дальнейшего приема. Далее блок управления запускает генератор источника, каждый импульс которого осуществляет сдвиг на разряд в регистре сдвига, при этом биты выталкиваются в последовательный канал.
Под действием стартового бита информационного слова блок управления интерфейса ИРПС приемника запускает генератор приемника, каждый импульс которого осуществляет сдвиг иа разряд в регистре сдвига, в то же время биты принимаются из последовательного канала. С приходом стопового бита блок управления оста- Аан~праппер инпс унеганееа устраастра устраастЮ УПУ уеутенсретусиапс апта ггнина апперИ НС интепфеаа иаэс праеинапа и ь ь В. 6 ресастр састапнап Хпап упраупенгт ,а, ау ер й нг аннйп Уаапе- зйзйт пайи ресастр сФаеа йесаатр сауага Вь, ась Вь3 ь.ь /жеиутр астуаснана аапрас ~енератар певиннана прерне~- нан пуаг/ стан интерфей Интерфейс ИРПС р "яру Рис.
10.30. Структура связи контроллеров ИРПС устройства ЧПУ и внешнего устройства навливает генератор приемника, переписывает принятое слово в буфер входных данных, устанавливает в регистре состояния приемника признак разрешения считывания принятого слова из буфера входных данных. После передачи стопового бита источником блок управления источника переписывает второе слово в регистр сдвига, передает это слово, останавливает генератор источника, устанавливает в регистре состояния источника признак разрешения приема следуюгцего слова, переходит в режим ожидания. 10.4. Объектно-зависимые контроллеры ввода-вывода 188 Универсальные модули недостаточны для построения устройства ЧПУ. В связи с этим используют и специальные аппаратные решения.