Особливості логічної взаємодії типових інтерфейсів.

1. Особливості логічної взаємодії в радіальних інтерфейсах. В радіальних інтерфейсах найбільш проста логіка взаємодії між пристроями. В таких інтерфейсах пристрій, який ініціює обмін формує керуючий сигнал запиту про можливість обміну з другим пристроєм. Як правило для цього використовується сигнал готовності. При наявності такого сигналу відбувається операція запису або читання інформації. Запис – це коли ініціатор обміну передає інформацію, а читання – це коли він її приймає. При логічній організації взаємодії будуть використовуватись спеціальні сигнали стану, які інформують про стан даного пристрою.

2. Магістральні інтерфейси. Логіка організації взаємодії в цих інтерфейсах досить складна, так як до однієї магістралі під’єднується багато пристроїв і потрібно однозначно організувати управління, щоб усунути конфліктні ситуації, коли декілька пристроїв хочуть обмінюватись інформацією через магістраль. Тому в магістральних інтерфейсах використовується спеціальна підсистема арбітражу, яка управляє процесом розподілу магістралі для пристроїв, які хочуть організувати обмін на магістралі. Тому на магістралі розрізняють два типи пристроїв: активні – які можуть бути ініціаторами обміну, і пасивні – які тільки виконують роль виконавців інструкцій активних пристроїв. Активні пристрої в деяких інтерфейсах називаються замовниками обміну. Пасивними пристроями завжди є модулі пам’яті. Логіка арбітражу наступна: активний пристрій (чи декілька активних пристроїв), які хочуть організувати обмін інформацією формують (виставляють) запит на обслуговування (на захоплення магістралі). В магістральних інтерфейсах кожний активний пристрій має свій пріоритет. Як тільки магістраль стає вільною підсистема арбітражу надає магістраль одному із пристроїв у відповідності із прийнятою системою пріоритетів для організації обміну. Інші активні пристрої повинні перейти у стан очікування. Активний пристрій якому надана магістраль формує адресу (номер) іншого периферійного пристрою з яким він хоче обмінюватись даними. Одночасно активний пристрій визначає операцію обміну: запис або читання даних. При готовності пристрою виконавця відбувається обмін даними, як правило формується управляючий сигнал закінчення операції і магістраль звільняється. Далі процедура обміну повторюється із арбітражу. При виникненні нештатних ситуацій, а також для синхронізації в роботі периферійної системи, може також використовуватись система переривань в роботі периферійної магістральної системи.

3. Ланцюгові інтерфейси. Тут як правило є один канал (контролер) вв/вив, до якого ланцюговим способом під’єднується ряд пристроїв. Кожному із пристроїв визначається фіксований номер, фіксована адреса, яка використовується для організації логічного підключення периферійних пристроїв до каналу управління вв/вив. В кожному із периферійних пристроїв є комутаційний вузол, який дозволяє транзитом пропускати сигнали у випадку коли канал вв/вив не звертається до даного перефрійного пристрою, або даний периферійний пристрій виключений. Після того, як канал вв/вив формує код номеру периферійного інтерфейсу, кожен периферійний пристрій відповідно до схеми порівняння порівнює цей код із власним номером. При порівнянні відповідний периферійний пристрій формує сигнал вибірки, перемикає лінії інтерфейсу на себе і реалізовує операцію обміну. У випадку коли через фіксований час до каналу вв/вив не приходить сигнал вибірки, каналом вв/вив це визнається як помилка розпізнавання і процедура розпізнавання може повторюватись. Після трьохразової помилки приймається рішення що периферійний пристрій або вимкнений, або поломаний.

ЕОМ ІВМ 360/370

Це перший стандартний інтерфейс, який дозволив масове підключення різнотипних периферійних пристроїв до різних типів і моделей ЕОМ. Цей стандарт започаткувала фірма ІВМ і цей стандарт потім використовувався в ЕОМ єдиної серії країн Варшавського економічного договору. Це магістральний паралельний асинхронний дуплексний інтерфейс. Інтерфейс магістральний, в якому окремі лінії зв’язку організовуються ланцюговим способом. Інтерфейс паралельний і за 1 такт передбачалась можливість обміну даними у 2 байти, хоча була можливість працювати і в 1-байтовому режимі. Інтерфейс асинхронний і функціонував в режимі запит – відповідь. Інтерфейс дуплексний, в якому використовувалась підшина даних від каналу вв/вив до периферійних пристроїв і підшина даних від периферійних пристроїв до каналу вв/вив (шина абонентів). На кожний байт даних передбачалась одна лінія зв’язку контролю. Тобто загальна кількість ліній зв’язку в шині даних була рівна 36. Шина адреси була відсутня і для адресації пристроїв використовувалась шина даних в режимі розподілу часу. Використовувалась досить потужна шина управління, яка реалізовувала досить широкі можливості обміну інформацією, в тому числі контроль за магістраллю і ліквідація нештатних ситуацій. Інтерфейс передбачав два режими обміну даними: монопольний і мультиплексний. При монопольному режимі режимі обміну на магістралі до каналу вв/вив був логічно під’єднаний тільки один пристрій і після закінчення обміну цей пристрій логічно відключався і відбувалось логічне підключення іншого пристрою. Мультиплекс ний режим при якому до каналу вв/вив логічно підключалось декілька пристроїв і канал вв/вив міг обмінюватись даними з кожним із цих логічно підключених пристроїв за способом розподілу часу. Тільки після завершення всієї програми обміну певний із периферійних пристроїв логічно відключався від магістралі.

В інтерфейсі передбачалось два типи каналів вв/вив: селекторний і мультиплекс ний. Селекторний канал функціонував тільки в монопольному режимі. Мультиплекс орний канал міг функціонувати і в монопольному і в мультиплексорному режимах.

Стандарт передбачав повну електричну, програмну та конструктивну сумісність. В якості лінії зв’язку використовувався коаксіальний мікро кабель. Були рекомендовані типові з’єднувачі з типовим розведенням сигналів і екранів мікро кабелів на екранах цих з’єднувачів. Це був досить високопродуктивний інтерфейс. Кращі канали вв/вив забезпечували швидкість обміну до 10Mb/s. Максимальна відстань між каналов вв/вив та найбільш віддаленим периферійним пристроєм могла досягати 60м. Була передбачена можливість застосування підсилювачів ретрансляторів для ліній зв’язку, і при їх використанні загальна відстань між каналом вв/вив і периферійним пристроєм могла досягати 120м. Рівні сигналів магістралі для підсилювачів передавачів відповідали ТТЛ (5В). Для підсилювачів передавачів нижній рівень логічної одиниці був зменшений до 1,7В. Для каналів вв/вив була розроблена своя підсистема команд вв/вив, яка забезпечувала повну програмну сумісність. Програму роботи каналу вв/вив формував центральний процесор ЕОМ, він же і запускав в роботу відповідний канал вв/вив, командою ”запуск каналу”, де вказувалась адреса комірки пам’яті з початком роботи програми каналу вв/вив. Далі канал вв/вив працював автономно без участі ЦП, чим забезпечувалась висока продуктивність ЕОМ.