Принцип построения пзу.
ПЗУ является неотъемлемой составной частью электронной управляющей системы.
Информация, однажды записанная в ПЗУ, не подлежит изменению в течение длительного времени. Это особенно важно при хранении программ обслуживания вызовов и данных о топологической структуре системы коммутации и ее внешнего окружения.
Принципы построения ПЗУ и ОЗУ аналогичны. Отличие ПЗУ от ОЗУ состоит в отсутствии функциональных узлов записи и регенерации.
Постоянное ЗУ содержит только функциональные узлы считывания информации по заданному адресу.
Принцип построения ПЗУ рассмотрим на простейшем примере: ПЗУ состоит из четырех 8-разрядных ячеек (рис. 1).
Нужная ячейка выбирается с помощью дешифратора, имеющего два входа и четыре выхода (Дш 2х4). В качестве ЗЭ служит полупроводниковый диод. Диоды включены в тех местах на пересечение координат, где должны храниться биты информации, имеющие значение логического нуля. При считывании информации из ячейки по заданному адресу на вход Дш из РА поступает код адреса А0 – А1. Выбор нужной ячейки ПЗУ осуществляется сигналом низкого уровня (логического нуля) на соответствующем выходе Дш и информация из последней считывается в виде выходного слова В0, В1,…, В7 через усилители Ус0, Ус1,…, Ус7.
В нижней части рис. 1 приведены адреса ячеек и их содержимое в двоичном коде.
Рис. 18. Схема накопителя ПЗУ
Иерархия зу, каналы ввода –вывода и интерфейсы.
Иерархическая структура предполагает разделение всей памяти ЭУС на несколько уровней рис. .
Признаком принадлежности ЗУ тому или иному уровню служат основные характеристики ЗУ: емкость Е, время обращения Тобр. и удельная стоимость С. Изменение значений этих характеристик показаны в правой части рис. 1. в виде вертикальных линий, направление которых указывает на их увеличение. Все ЗУ распределены по четырем уровням.
На первом уровне находятся СОЗУ;
на втором – ПЗУ;
на третьем – ОЗУ;
на четвертом – ВЗУ.
Обмен информацией между ЗУ разных уровней обеспечивается через интерфейсы (И2 - И6) и каналы ввода-вывода. Интерфейс И1 показан на рис. 1. для связи с периферийными управляющими устройствами и цифровым коммутационным полем (ЦКП).
Для СОЗУ не требуется интерфейс при обмене информацией с Пр, так как СОЗУ входит в состав структуры Пр. Для связи с ПЗУ и ОЗУ необходимо использование интерфейсов И2 и И3.
Наиболее сложная иерархия взаимосвязи требуется для обмена информацией между ВЗУ, ОЗУ и Пр. Эта взаимосвязь осуществляется с помощью трех интерфейсов И4 – И6, коммутатора доступа КД и каналов ввода-вывода.
В зависимости от типа ВЗУ они могут иметь индивидуальные УУ или групповые ГУУ. ИУУ являются принадлежностью устройства ВЗУ и не требуют введения специального интерфейса, а для ГУУ при связи с ВЗУ необходимо использовать интерфейс
(на рис. 1 И6).
В связи с применением в ЭУС нескольких типов внешних устройств, обладающих различными временными характеристиками, для управления обменом информацией между ВУ и ОЗУ с Пр используются два типа КВВ: селекторные и мультиплексные.
Селекторный канал СК применяется для подключения к ЭУС внешних ЗУ. К каждому СК в существующих ЭУС могут быть подключено 6-8 ВЗУ. Селекторный канал обеспечивает большую скорость передачи данных при обмене информацией с ВЗУ, и его использование для работы с низкоскоростными ВУ неэкономично.
С целью эффективного использования быстродействующей аппаратуры КВВ при работе с низкоскоростными ВУ применяются мультиплексные каналы МК.
С помощью МК обеспечивается одновременная работа с несколькими низкоскоростными ВУ с разделением по времени. МК работает в режиме временного уплотнения. При этом ВУ логически подключается к МК только на время, необходимое для передачи одного элемента данных, например байта. В промежутке времени между передачей двух последовательных элементов данных ВУ отключается, и МК освобождается для работы с другими ВУ. В состав МК входит несколько подканалов. Подканал представляет собой часть средств МК, обеспечивающих обмен информацией с одним ВУ. Число подканалов МК определяется максимальным числом одновременно работающих с этим МК внешних устройств. Обычно ЭУС содержит один МК, к которому подключаются медленнодействующие ВУ.
Все каналы ввода-вывода ЭУС могут работать одновременно и независимо друг от друга, поэтому возможно возникновение конфликтных ситуаций, когда несколько КВВ одновременно передают информацию в ОЗУ и Пр или получают от них информацию. Очередность доступа КВВ к Пр и ОЗУ и наоборот управляет коммутатор доступа.
Все ЗУ ЭУС связаны, как следует из схемы (рис. 1), между собой с помощью специальной системы связи – стандартных интерфейсов И2 – И6. Стандартные интерфейсы создают условия для использования стандартных форматов данных, стандартных правил передачи данных и синхронизации. Интерфейсы И2 – И6 различаются по видам:
ЦПр – ПЗУ (И2);
ЦПр – ОЗУ (И3);
ЦПр и ОЗУ – КД (И4);
Интерфейсы ввода-вывода (И5 и И6).
Интерфейс связи Пр с ПУУ и ЦКП (И1) не относится к стандартным интерфейсам и является сугубо специальным, используемым только в ЭУС.
Процесс ввода-вывода информации осуществляется КВВ по специальной программе, называемой программой ввода-вывода, которая хранится в ПЗУ или ОЗУ и является частью операционной системы ЭУС. Порядок обмена информацией с ВУ организуется процессором. В командах ввода-вывода указывается номер канала и ВУ, с которым необходимо выполнить обмен информацией, а также объемы передаваемой информации и зоны ее расположения в ОЗУ, если это касается обмена информацией между ВЗУ и ОЗУ.
В ЭУС, построенной на базе микропроцессоров, имеется ряд особенностей построения интерфейса ввода-вывода. Это следующие особенности:
1. обмен информацией с ВУ осуществляется по общей системе шин, к которой подключаются специальные интерфейсные модули, называемые цифровой ввод-вывод ЦВВ;
2. ЦВВ адресуются точно также как ячейки памяти внутренних ЗУ ЭУС;
3. для обеспечения совместной работы различных типов внешних устройств с ЭУС последние снабжаются контроллерами.
Рис. 19. Иерархическая структура памяти
и интерфейсы ЭУМ.