2. Интерфейсные бис

Уже в первые годы развития техники интерфейсов фирма Intel разработала ряд БИС, предназначенных для реализации системных шин. В маркировке их микросхем первыми были цифры 82, после которых стояли еще две цифры, обозначающие конкретный тип интерфейсной схемы. Простейшими микросхемами были шинные формирователи и порты (буферные регистры), более сложные операции обслуживались адаптерами и контроллерами В ходе последующего развития интерфейсные схемы (схемы системной поддержки) претерпели ряд изменений, связанных с совершенствованием схемотехнологии ИС. Сейчас уровень интеграции ИС позволяет на одном кристалле объединить целый ряд устройств, которые ранее выполнялись в виде отдельных микросхем. Микросхемы с набором различных интерфейсных устройств, тем не менее, в структурном плане до сих пор базируются на "простых" ИС типа 82ХХ. Например, о современном периферийном контроллере 82С206 сказано: содержит две ИС 8259, две ИС 8237, одну ИС 8254 и др., где перечисленные ИС представляют собою давно разработанные структуры типа 82ХХ. Более того, даже в библиотеках схемных решений новейших СБИС программируемой логики структуры традиционных интерфейсных схем используются в качестве макрофункций. Таким образом, рассматриваемые ниже адаптеры и контроллеры имеют как бы три лица: отдельных микросхем, частей более сложных кристаллов и макрофункций библиотек СБИС программируемой логики.

Кратко охарактеризуем основные интерфейсные устройства, реализуемые в БИС.

Параллельные периферийные адаптеры

Шинные формирователи и порты осуществляют лишь непосредственную или буферизованную во времени передачу данных между МП и шиной данных. Более сложные операции выполняются периферийными адаптерами. Программируемость адаптеров обеспечивает им широкую область применения вследствие изменяемости процедур обмена без изменений в схеме (с помощью команд программы), в том числе и во время работы микропроцессорной системы.

В схемах, обслуживающих обмен параллельными данными, как правило, используется базовая структура параллельного адаптера Intel 8255A, имеющего отечественный аналог К580ВВ55А. Эти БИС представляют собою однокристальные устройства параллельного ввода/вывода и обеспечивают двунаправленный обмен с квитированием или без него при программном обмене или обмене по прерываниям. С их помощью ВУ, работающие с параллельными кодами, связываются с магистралью системы.

Программируемые связные адаптеры

При увеличении расстояний, на которые передаются данные, параллельные связи становятся неприемлемо сложными и дорогими. В этом случае применяют преобразование параллельных данных в последовательные для их передачи по одной сигнальной линии. Кроме того, многие ВУ оперируют с последовательными кодами и для взаимодействия с процессором нуждаются в преобразовании данных из параллельной формы в последовательную и наоборот. Последовательные передачи используются также при применении обычных телефонных сетей для связи удаленных объектов, что широко распространено в практике.

Тракт передачи последовательных данных в общем случае включает в себя источник и приемник данных, программируемые связные адаптеры (ПСА) и модемы. Такой тракт соответствует взаимодействию процессора с ВУ, оперирующими параллельными кодами, но находящимися на большом расстоянии от процессора.

ПСА преобразуют данные из параллельной формы в последовательную или наоборот и выполняют также некоторые другие функции. К ПСА относят ИМС типа 8251А фирмы Intel, аналогом которого является отечественный ПСА К580ВВ51А. Этот ПСА называют универсальный синхронно-асинхронный приёмопередатчик.

Модемы (модуляторы-демодуляторы) преобразуют двоичный сигнал в некоторый аналоговый модулированный сигнал, приспособленный к передаче по узкополосным телефонным линиям. Модемы, как правило, выполняют в виде отдельных устройств и узлов.