5.2. Рекомендации по формированию раздела 2 пояснительной записки.

Исследование заданного устройства из состава архитектуры вычислительной системы или его разработка должна начинаться с построения его функциональной схемы. При этом разработчик должен понимать, что все функции разрабатываемого устройства - это лишь различные составляющие общей функциональной структуры сложной вычислительной системы, характеризующиеся одним из многочисленных способов передачи информации от периферийных устройств к центральному процессору через систему ввода-вывода ПЭВМ.

Каждое из заданных устройств имеет в своем составе устройство управления, представляющее микропрограммный автомат, реализующий различные варианты асинхронного обмена цифровой информацией.

Используемая система ввода-вывода ПЭВМ обладает целым рядом принципиальных особенностей, которые должно поддерживать заданное устройство и его интерфейс.

Эти принципиальные особенности необходимо изложить в данном разделе и показать их реализацию на принципиальной схеме устройства:

- Каждое устройство имеет схему буферизации и схему подключения к внешней и (или) внутренней шине.

- Каждое используемое устройство ввода-вывода в обязательном порядке обладает адресом порта ввода-вывода данных.

- Каждое устройство ввода-вывода подключено к контроллеру прерываний и имеет свой постоянный или присваиваемый BIOS номер аппаратного прерывания.

- Некоторые устройства ввода-вывода (наиболее современные из них) подключены к устройствам арбитража и используют схемы транзакций, поддерживаемые соответствующими драйверами современных операционных систем (например, контроллеры SATA).

- Некоторые устройства используют возможности прямого доступа к памяти и подключены к контроллеру прямого доступа к оперативной памяти ПЭВМ и по этой причине располагают доступным адресным пространством, а также системой выбора каналов прямого доступа к нему (например, контроллеры FDD).

Само заданное устройство в зависимости от его функциональной структуры может поддерживать все возможности, предоставляемые ему шиной и соответствующим устройством ввода-вывода ПЭВМ, а может использовать только некоторые из них, что также необходимо отразить в пояснительной записке.

Интерфейс устройства кроме стандартной шины, подключаемой к системе ввода-вывода ПЭВМ, может содержать промежуточные схемы и (или) шины передачи информации. Например, использовать радиоканал, инфракрасный луч света или систему усиления сигнала типа «токовая петля» (RS-485). Описание дополнительных схем передачи информации и принципов их работы также необходимо привести в пояснительной записке.

Безусловно, разработка устройства сопряжения потребует навыков и знаний проектирования системотехнической аппаратуры, что не является непременным атрибутом данной работы (см. декларируемые цели проекта). Поэтому принципиальная схема заданного устройства может быть представлена в общем схемном решении (без представления электрической схемы устройства).

Поэтому принципиальная схема устройства может содержать:

- блок микропрограммного управления;

- блок генератора синхросигнала;

- блок буферизации данных;

- блок организации асинхронного обмена;

- блок присвоения и селектирования (распознавания) адресов;

- блок присвоения и использования номера прерывания;

- блок организации прямого доступа к памяти;

- другие блоки, определяемые спецификой заданного устройства.

Устройство может быть спроектировано для нескольких шин.

Так, например, простой манипулятор мышь может быть подсоединен к ПЭВМ с использованием нескольких типов интерфейсов: RS-232C, PS/2, USB, InfraRED, радиочастотного и т.д.. При этом основная конструкция манипулятора остается без изменений, меняется только функциональная структура устройства связи и программное обеспечение приема информации, поскольку меняются порты доступа и протоколы обращения к ним.

Графическое изображение принципиальной схемы заданного устройства выносится в приложение № 2.