Централизованный арбитраж

При централизованном арбитраже в системе имеется специальное устройство — центральный арбитр, — ответственное за предоставление доступа к шине только одному из запросивших ведущих. Это устройство, называемое иногда центральным контроллером шины, может быть самостоятельным модулем или частью ЦП. Наличие на шине только одного арбитра означает, что в централизованной схеме имеется единственная точка отказа. В зависимости от того, каким образом ведущие устройства подключены к центральному арбитру, возможные схемы централизованного арбитража можно подразделить на параллельные и последовательные.

ПШ ЗШ ;

7 7

ПШ ЗШ ЗШ ;

6 7 6

ПШ ЗШ ЗШ ЗШ ;

5 7 6 5

ПШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ;

4 7 6 5 4

ПШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ;

3 7 6 5 4 3

ПШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ;

2 7 6 5 4 3 2

ПШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ;

1 7 6 5 4 3 2 1

ПШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ЗШ ;

0 7 6 5 4 3 2 1 0

Рис. 8.8. Логические выражения для централизованного параллельного арбитража со статическими приоритетами

2. К каким шинам расширения относятся предложенные Вам временные диаграммы обмена данными по шине. Поясните эти диаграммы.

Для подключения быстродействующих ПУ в систему шин может быть добавлена Системная шина

Устройства ввода/вывода

Рис. 8.1. Структура взаимосвязей с одной шиной

высокоскоростная шина расширения (рис. 3).

Рис. 2. Структура взаимосвязей с двумя видами шин

2. Определите предложенные Вам типы разъемов. В каких интерфейсах они используются?

К задней К задней

б)

компьютера компьютера

Рис. 9.0. Разъемы: ISA-8 (а), ISA-16 (б), EISA (в)

укороченная (обычная) (а); полноразмерная (б); низкопрофильная (в)

2. Приведите и поясните временные диаграммы цикла передачи данных для интерфейса Centronics в общем виде и без использования сигнала ASC.

Цикл передачи данных на принтер организуется следующим образом (рис. 8.2).

Данные передаются только тогда, когда сняты сигналы BUSY и ACK. Когда ПУ по сигналу строба фиксирует данные, оно выставляет сигнал занятости BUSY и начинает обрабатывать порцию данных. Через некоторый промежуток времени ∆τ_обр после установления сигнала BUSY, равного времени обработки данных, выставляется сигнал ответа ACK. По этому сигналу сбрасывается сигнал строба и сигнал занятости ПУ.

Затем снимается и сигнал ACK.

Рис. 8.2. Цикл передачи данных для интерфейса Cеntronics:

∆τstr - время держания сигнала стробирования, ∆τобр - время обработки одной порции данных, ∆τack - время удержания сигнала квитанции

Формирование и приём сигналов ИФ Centronics производится путём записи и чтения выделенных для него портов ввода/вывода. В компьютере можно использовать три порта Centronics, каждый из которых имеет свой базовый адрес.

6. Напишите процедуру чтения базовых адресов параллельных и последовательных портов.

Базовые адреса портов хранятся в соответствующей таблице – таблице базовых адресов, расположенной по адресу 408h в области данных BIOS. Базовый адрес порта LPT1 находится по адресу 0:408h, порта LPT2 - 0:40Ah, порта LPT3 - 0:40Ch. Если порт не установлен, то в соответствующей ячейке записывается 0. Процедура чтения базового адреса порта заключается в прочтении соответствующей ячейки таблицы базовых адресов и в определении установлен ли порт.

6. Зарисуйте и поясните схемы подключения множества устройств к LPTпорту.

З/Э - линии заземления и экранирования

Рис. 10.9. Подключение множества устройств к LPT-порту: а – через мультиплексор; б – цепочками

6. Зарисуйте и поясните минимальную и полную схемы соединения через интерфейс RS-232C нуль-модемным кабелем.

а)

б)

Рис. 11.3. Соединение устройств по полной схеме интерфейса RS-232C (а) и нуль-модемным кабелем (б)

DB-9S/ DB-25S DB-9S/ DB-25S DB-9S/ DB-25S DB-9S/ DB-25S TDRDDTRDSRR TDRDDTRDSRRTS TDRDDTRDSRR TDRDDTRDSRRTS

TSCTSDCDRISG CTSDCDRISG TSCTSDCDRISG CTSDCDRISG

а)б)

Рис. 11.5. Соединение через интерфейс RS-232C нуль-модемным кабелем: минимальное (а); полное (б)

6. Зарисуйте и поясните схемы подключения к ПЭВМ устройства, работающего по протоколу RTS-CTS и по протоколу XON/XOFF.

DB-9S/ DB-25S	DB-9S/ DB-25S	DB-9S/ DB-25S	DB-9S/ DB-25S
к ПЭВМ	к принтеру	к ПЭВМ	к принтеру

TDRDDTRDSRR TDRDDTRDSRRTS TDRDDTRDSRR TDRDDTRDSRRTS

TSCTSDCDRISG CTSDCDRISG TSCTSDCDRISG CTSDCDRISG

а)б)

Рис. 11.7. Подключение к ПЭВМ принтера, работающего по протоколу RTS-CTS (а); по протоколу XON/XOFF (б)

6. Приведите и поясните временные диаграммы программного и аппаратного управления обменом в интерфейсе RS-232C.

а)

б)

управления обменом (б): ∆τ_XOFF и ∆τ_XON – времена формирования

приемником символов XOFF и XON соответственно; ∆τпр – время программной реакции передатчика на распознавание символов XOFF/XON

6. Для заданного полинома нарисуйте и объясните схему скремблерадескремблера с самосинхронизацией и с начальной установкой. 2.1 . Скремблирование

Одним из важных преобразований сигнала в передатчике является скремблирование. Скремблирование — это обратное преобразование структуры цифрового сигнала без изменения скорости передачи с целью получения свойств случайной последовательности. Это преобразование осуществляется посредством деления сигнала на полином вида 1⊕x⁻¹⁴ ⊕x⁻¹⁷ . Для такого представления полинома возведение в степень -14 означает 14 инвертирований сигнала со сдвигом на 14 тактов. Дескремблирование заключается в умножении на тот же самый полином.

Основной частью скремблера является генератор псевдослучайной последовательности ( ПСП) в виде линейного V-каскадного регистра с обратными связями, формирующий последовательность максимальной длины 2^V-1 . Скремблеры и дескремблеры бывают самосинхронизирующиеся и с начальной установкой, то есть аддитивные.

Самосинхронизирующийся скремблер управляет скремблированной

последовательностью, которая поступает в канал. Поэтому не требуется специальной установки состояний скремблера и дескремблера, так как они идентичны в результате записи в их регистры сдвига идентичных полиномов. Например, для схемы изображенной на рис. 10.5,а, входная последовательность а_n в соответствии с выражением b_n=a_n + b_n^-6 + b_n^-7 преобразуется в двоичную последовательность b_n, посылаемую в канал. В приемнике идет обратное преобразование a_n^*= b_n + b_n^-6 + b_n^-7.

и с начальной установкой (б)