8.6. Контроллер маркерного доступа wd 2840
Устройство WD 2840 фирмы Western Digital является контроллером ЛКС с маркерным доступом и применяется для организации многоточечной связи в сети магистрального типа с числом узлов до 254. Изготавливается в виде одночиповой БИС на МОП–транзисторах. В качестве передающей среды можно использовать коаксиальный кабель, шину на витой паре, радиочастотную передачу и кабельное телевидение. Детальная структурная схема контроллера WD 2840 представлена на рис. 8.12. Управление режимом и состояниями осуществляется ЦП пользователя с помощью схемы управления чтением/записью, которая осуществляет чтение/запись в регистры с адресом IA0=IA3.
Доступ к передаваемым и принимаемым данным осуществляется с помощью управления прямым доступом к памяти. Последовательные данные вырабатываются и принимаются бит–ориентированными контроллерами.
Рис. 8.12. Маркировка контактов и структурная схема WD 2840
Внутреннее управление в контроллере WD 2840 осуществляется с помощью трех внутренних микроконтроллеров: для передачи, приема и общего управления.
Регистры контроллера Таблица 8.3
Регистр[1] |
Наименование |
Описание |
0 |
CR0 |
Регистр управления 0 |
1 |
CR1 |
Регистр управления 1 |
2[2] |
SR0 |
Регистр событий прерываний |
3[2] |
IR0 |
Регистр событий прерываний |
4[2] |
SR1 |
Регистр состояния 1 |
5[2] |
SR2 |
Регистр состояния 2 |
6[2] |
CTR0 |
Регистр счетчика 0 |
7[2] |
NA |
Следующий адрес |
8 |
TA |
Таймер подтверждения |
9 |
TD |
Таймер "зависания" сети |
A |
CBPH |
Указатель блока управления (MSB) |
B |
CBPL |
Указатель блока управления (LSB) |
C |
NAR |
Следующий адрес, запрос |
D |
AHOLT |
Предел ограничения доступа |
E |
TXLT |
Предел передачи |
F |
MA |
Собственный адрес |
Примечание:
[1] = Шестнадцатеричное представление IA0–IA3;
[2] = ЦП может лишь считывать, запись невозможна.
Параллельно передаваемые данные вводятся в регистр хранения передачи (THR), а затем поступают на регистр передачи (TR), который преобразует данные в последовательный поток битов. Контрольная последовательность кадра (FCS) рассчитывается в шестнадцатиразрядном CRC, и результат вычисления становится передаваемой FCS.
Параллельно принимаемые данные вводятся в регистр хранения приема (RHR) из последовательного 24–разрядного регистра приема (RR). 24–разрядная длина RR предотвращает ввод FCS в RHR. Регистр CRC приемника используется для проверки правильности принятой FCS. В приемник введена трехуровневая очередь FIFO.
Контроллер WD 2840 посылает всю информацию (данные пользователя и управления сетью) блоками, которые называются кадрами.
Рис. 8.13. Типовое подключение контроллера WD 2840
Каждый кадр начинается и заканчивается единичным флагом (двоичным кодом 01111110). Прозрачность данных между флагами обеспечивается вставкой нулевого бита после всех последовательностей, содержащих подряд пять единичных битов. Приемник будет разбирать вставленные нулевые биты.
Контроль и управление работой устройства WD 2840 осуществляются с помощью шестнадцати 8–разрядных регистров (табл. 8.3). Эта совокупность включает в себя два регистра управления, три регистра состояния, регистр прерывания событий, регистр счетчика и множество регистров параметра. В общем случае за определение содержимого этих регистров отвечает ЦП (за исключением регистров, из которых возможно только считывание: SRO–2, IRO, CTRO и NA), который устанавливает правильные и осмысленные значения перед переходом из состояния "изолирован" в состояние "сеть". Далее, пока контроллер WD 2840 находится в состоянии "сеть", регистры CBP (H, L) и МА не должны изменяться ЦП. Регистр NAR можно изменять произвольно, но только в результате воздействия контроллера WD 2840 в ответ на установку управляющего бита NEWNA (CR10). Два регистра управления, а также регистры ТА, TD, AHOLT, TXLT могут изменяться динамически для управления поведением контроллера WD 2840.
В дальнейшем будем обозначать биты управления, состояния и прерывания символами CR, SR и IR соответственно, дополняя обозначение двумя цифрами. Например, SR21 означает регистр состояния №2 и бит 1, который является "состоянием".