Задача 4

Составить структурную схему управляющей системы с заданным количеством УУ и временные диаграммы работы системного интерфейса типа ОШ при использовании синхронного доступа. Составить структурную схему подключения буферных регистров и определителей адреса к системному интерфейсу. Пояснить принцип передачи сообщений между любой парой УУ. Составить таблицу адресов УУ и отразить адреса на схемах определителей адреса. Исходные данные указаны в таблице 4.

Таблица 4

Параметры	Номера вариантов
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1 Количество УУ	32	64	128	32	64	16	32	64	128	64
2 Скорость передачи данных по ОШ Кбит/с	4096	4096	8192	2048	2048	1024	1536	8192	4096	1536
3 Длина одного сообщения, байт	64	32	16	32	16	64	16	32	16	16
4 Разрядность шины данных, бит	64	16	8	32	16	32	32	64	16	32

Для выполнения задания необходимо изучить:

• организацию системного интерфейса типа ОШ, 1, с. 19, 20;

• характеристику способа доступа к физическому каналу, 1, с. 31…34.

В ответ необходимо включить:

1. структурную схему ЭУС с заданным количеством УУ, на структурной схеме указать разрядность шины данных и адресной шины;

2. расчет длительности временного окна (канала), в течение которого каждое УУ имеет доступ к ОШ; временную диаграмму работы ОШ;

3. расчет скорости передачи сообщений для одного УУ;

4. структурную схему подключения буферных регистров и определителей адреса УУ, таблицу адресов УУ;

5. пояснения по принципу передачи сообщения между двумя любыми УУ, если управляющая система мультимастерная.

Методические указания по выполнению задачи 4

1 Основы построения системного интерфейса

1.1 Назначение системного интерфейса

Системный интерфейс обеспечивает связь между УУ в иерархических и децентрализованных ЭУС и представляет собой, в общем случае, внутреннюю сеть передачи данных. Уровни и протоколы системного интерфейса интерпретируются в терминах семиуровневой модели взаимодействия открытых систем. Предусматриваемые в системном интерфейсе возможности установления связи и передачи сообщений между УУ реализуется с помощью технических и программных средств, образующих три нижних уровня в семиуровневой модели.

Рисунок 6 - Сеть передачи данных между УУ

Физический уровень реализует управление физическим каналом. Протокол управления физическим каналом устанавливает стандартные для всех УУ форму и порядок передачи данных через физический канал.

Канальный уровень разделен на два подуровня: управление доступом к каналу и управление информационным каналом.

Протокол управления доступом: устанавливает порядок доступа каждого УУ к совместно используемому каналу; выполняет селекцию данных при приеме.

Протокол управления информационным каналом: определяет форматы сообщений; обеспечивает защиту данных.

Сетевой уровень обеспечивает передачу данных по внутренней сети. Протокол сетевого уровня устанавливает процедуру выбора маршрута передачи сообщения между УУ.

Способ организации микропроцессоров в систему (вид системного интерфейса) определяет способ их взаимодействия и влияет как на время реакции системы, так и на возможности распараллеливания управляющих процессов. Эффективность организации системного интерфейса оценивается по следующим характеристикам:

1. пропускная способность;

2. средняя задержка и скорость передачи сообщений;

3. надежность;

4. экономические показатели.

В зависимости от требований к характеристикам системного интерфейса в ЭУС в настоящее время применяются способы его построения: магистральная структура; сетевая структура.

При любом варианте организации системного интерфейса в нем должен использоваться единственный формат сообщения с фиксированным размещением полей, что упрощает процедуры и средства формирования и обработки сообщений (рисунок 7).

Проверочные разряды

Данные

Адрес приемника (номер УУ или процесса)

Адрес источника (номер УУ или процесса)

Признак начала сообщения (ПНС)

Рисунок 7 – Формат сообщений