Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
мои шпоры.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
338.13 Кб
Скачать

23 Проектирование устройств сопряжения. Пути реализации алгоритмов (протоколов) обмена.

(без прерывания, по прерыванию, по векторному прер-ю)

Основные этапы проектирования устройств сопряжения.

1. Внешнее проектир-е - изучаются интерфейсы, которые нужно соединить. Детально изучить и описать работу во всех фазах, врем-х отнош-х и т.д. (изучают набор сигналов, логич-е хар-ки, циклы обмена, врем-е диаграммы, протоколы обмена.). Нужно начинать с уровня спецификации, а затем делать попытку упрощения протоколов обмена с учетом спецификации протоколов сопрягаемых устройств.

2. Разработка функциональной схемы устройства сопряжения – определить соответствие циклов передачи данных сопрягаемых интерфейсов для выполнения соответствующих передач данных.

И1 ≡ Подсистема сопряжения с интерфейсом И1 ↔ Подсистема логических преобразований ↔ Подсистема сопряжения с интерфейсом И2 ≡ И2.

3. Структурный этап – необходимо принять решение о способе реализации алгоритмической части устройств сопряжения. Самое сложное – подсистема логических преобразований. Виды подсистем логических преобразований:

а) Если цикл обмена одного интерфейса в реальном времени преобразуется в цикл другого интерфейса, то схема будет комбинационная (без памяти). В простейшем случае – коммутация проводов.

б) Если цикл одного интерфейса преобразуется в несколько циклов другого или наоборот, то схемой преобразования становится схема с памятью. Если алгоритм преобразования несложный, то его можно сделать на автомате с жесткой логикой. Если алгоритм преобразования сложный, то удобнее использовать микропрограммные автоматы или микроконтроллеры на микропроцессорах. Удобнее, потому что схемотехника легче, а логика хранится в памяти.

в) Если нужно соединить ЭВМ с устройством, то логику преобразования протоколов можно реализовать программным путем на ЭВМ. В таком случае устройство сопряжения включает подсистему сопряжения с интерфейсом и набор программно-доступных регистров.

Использование программных устройств выгодно, когда количество микросхем на плате больше 30.

4. Разработка схемы (аппаратной части). Проблема в том, что нужно решить, что сделать программно, а что аппаратно.

5. Разработка ПО.

6. Технический этап - создание документации и разработка методик проверки.

24 Проектирование устройств сопряжения. Принципы обеспечения совместимости интерфейсов.

2 типа совместимости: симметричное управление (сопряжение) и несим-е.

Симметричное интерфейсы – если все функции управления распределены по сопрягаемым устр-м, а ф-и контроллера интерфейса в опред-й момент времени может выполнять любое устр-во (все линии упр-я двунапр-е).

Интерфейсы с несимметричной структурой - функции управления сосредоточены в одном устройстве с возможностью частичной передачи другому (есть однонаправленные линии управления).

Устройство сопряжения двух однотипных интерфейсов с симметричной структурой управления – симметрично.

Для несимметричных структур управления, устройство управления может быть как симметричным, так и несимметричным.

При сопряжении разнотипных интерфейсов - устройство сопряжения не симметрично.

При сопряжении двух несимметричных интерфейсов возможны 3 способа организации взаимодействия:

1) с взаимным соподчинением.

И – системный интерфейс, П – пассивное устройство, А – адаптер, К - контроллер.

Для объединения 2х однотипных интерфейсов. А – двусторонний коммутатор независимых интерфейсных магистралей. Если И1 и И2 являются системными, то А использует попеременный доступ.

2) с иерархическим подчинением.

А/К – адаптер/контроллер, И1 - ведущий, И2 - ведомый.

Подключение ведомого интерфейса к ведущему через контроллер ведомого.

А/К2 – устройство ввода/вывода для ведущего, контроллер - для ведомого. Он может быть программно видимым или невидимым (согласователь шин). Используется для подключения к системным интерфейсам интерфейсов ПУ-в.

А/К – может быть сложным устройством с программным управлением и выполнять функции взаимодействия интерфейсов: прием, выполнение команд, преобразование данных и адресов, выделение и обслуживание запросов от подчиненных устройств.

При сопряжении однотипных интерфейсов, может быть использован непосредственный доступ к ведущему интерфейсу. Сигнал ретранслируется или логически интерпретируется в другую совокупность управляющих сигналов. Устройство связи становится простым и прозрачным для ПО, и тогда его называют согласователем интерфейсов, если интерфейсы разные, или расширителем (ретранслятором) интерфейса, если интерфейсы одинаковые.

3) с централизованным подчинением.

Универс-й интегрир-й контроллер К1/К2 обеспеч-т выход на разнотипные с-мы сопряжения. Такой контроллер имеет буферную память и выполняет ф-и физич-го и логич-го управл-я интерф-ми.

Примеры реальных интерфейсов.

Кольцевая шина

VME–Motorola. VXI–модернизированный VME.