210

Контрольные вопросы к разделу 8.2

1.Дайте характеристику интерфейсаIEEE-488 (GPIB) и его спецификациям.

2.Охарактеризуйте правила подключения устройств к шине интерфейсаIEEE-488.

3.Охарактеризуйте особенности интерфейсаIEEE-488.

4.Охарактеризуйте группы функциональных устройств, заимодействующих с магистралью интерфейса IEEE-488.

5.Дайте краткое описание линий шины интерфейсаIEEE-488.

6.Охарактеризуйте назначение трех двухпроводных линий синхронизации.

7.Охарактеризуйте назначение пяти линий управления интерфейсомIEEE-488.

8.Какие типы сообщений поддерживаются интерфейсомIEEE-488.

Дополнительную информацию по внешнему ИВВIEEE-488 (GPIB, КОП) можно найти в [18], в описаниях стандартов и в Интернет.

В данном разделе использованы материалы из [18] и сайтов:

http://dssp.petrsu.ru/files/tutorial/asni/Glava%205/Index1.htm,

http://www.itt-ltd.com/reference/ref_ieee488.html,

http://www.ixbt.com/mainboard/gpib.html,

http://www.dstu.edu.ru/mirrors/ixbt/mainboard/gpib.html.

8. 3. Интерфейсы системы КАМАК

9.3.1. Общие сведения

Система CAMAC - Computer Automated Measurement And Control (КАМАК) разработана и предложена комитетом ESONE - European Standards of Nuclear Electronics и американским комитетом US NIM, подготовившими подробные спецификации и выпустившие стандарты, которые были приняты также основными международными и отечественными организациями по стандартизации(табл. 8.2). Позже были разработаны спецификации на такие системы, как КАМАК-КОМПЕКС, FASTCAMAC, "Вектор" и др.

Таблица 8.2. Некоторые базовые стандарты по системе КАМАК

Система КАМАК предназначена для связи измерительных устройств с цифровой аппаратурой обработки данных. Система построена по модульному(блочному) принципу. Наименьшая конструктивная единица системы - функциональный модуль (или станция) представляет собой вставную кассету. Кассеты размещаются в каркасе-крейте. В крейте организована магистральная структура информационных связей между функциональными блоками через

211

магистраль крейта (МК). Крейт содержит не более25 станций (установочных позиций для сменных блоков, содержащих розетку соединителя для обеспечения доступа сменного блока к МК).

В состав модулей крейта обязательно входит минимум один модуль контроллера крейта (КК), который управляет модулями крейта и обеспечивает их взаимодействие с цифровой системой обработки данных. КК подключается к МК через станцию 25.

К ЭВМ отдельные крейты могут подключаться за счет использования специальных, КК которые имеют непосредственный выход на шины СВВ системного уровня мини- и микроЭВМ (например, ККПД СМ обеспечивает подключение крейта к СМ ЭВМ по программному каналу или каналу прямого доступа к памяти). В качестве интерфейса подключения КК к ЭВМ могут служить периферийные ИВВ, внешние ИИВ подключения к локальным вычислительным сетям (ЛВС), или интерфейс магистрали ветви КАМАК и ее контроллер.

На рис. 8.9 представлена структура измерительной системы, выполненной на базе аппаратуры крейта КАМАК, подключаемой к ЭВМ черезКК, сориентированный на определенный тип ИВВ ЭВМ.

Если подключение КК осуществляется к ИВВ системного уровня, то его можно рассматривать или как хост-адаптер, функциональные модули крейтакак периферийные устройства ЭВМ, или как ПУ, если модули крейта отнести к объектам внешнего мира. В первом случае интерфейс магистрали крейта будет относиться к периферийным ИВВ, а во втором – к внешним ИВВ.

Рис. 8.9. Структура измерительной системы на основе аппаратуры крейта КАМАК

Крейты системы КАМАК могут объединяться в многокрейтовые системы с помощьюпа раллельного интерфейса магистрали ветви (МВ), или с помощью интерфейса последовательной магистрали (МП). Многокрейтовые системы подключаются к ЭВМ посредством МВ или МП через специальные устройства– драйверы, которые выполняют функции адаптера или ПУ.

На рис. 8.10 представлена цепочная конфигурация многокрейтовой системы КАМАК на основе МВ, которая подключается к соответствующему ИВВ ЭВМ черездрайвер ветви (ДВ). Такая система может объединять до семикрейтов, укомплектованных кркйтконтроллерами типа А1.

На рис. 8.11 приведен пример многокрейтовой системы КАМАК, организованной на основе МП и подключаемой к ЭВМ черездрайвер МП. Поскольку каждое управляемое устройство, подключаемое к МП «прозрачно» для сообщений, адресованных другим устройствам независимо от внутренней структуры или длины этих сообщений, то к МП может подключаться много различных типов устройств при условии, что они отвечают требованиям стандартов сигналов интерфейса МП.

Как и в случае подключения крейта к ЭВМ драйвер МП или МВ можно рассматривать или как хост-адаптер, или как ПУ. Мы будем рассматривать крейт и многокрейтовые системы

Их наименование и обозначение те же, что и у сигнала, передаваемого по этой шине (линии). Сигнальные шины МК подразделяются на сквозные и индивидуальные. Сквозные шины связывают одноименные контакты всех рабочих станций (с 1-й по 24-ю), индивидуальные — один контакт розетки рабочей станции с одним контактом управляющей станции(25-й). Шины питания соединяют соответствующие контакты розеток всех станций. Обратный провод питания (0 В) связывает параллельно два контакта на всех станциях. Управляющая станция находится справа от всех рабочих станций. От нее идут связи по 24 линиям N и L к остальным 24 станциям. Контроллер крейта является единственным блоком, имеющим доступ к линиям N и L. Он отдает все команды и определяет программу работы крейта. В операции на МК участвуют, как правило, контроллер (в качестве управляющего) и другой блок (в качестве управляемого). Выполняются два вида операций: командные (адресные) и безадресные. Во время безадресных операций команда не генерируется. Синхронизирующие сигналы «Строб 1» (S1) и «Строб 2» (S2) последовательно генерируются во время командных операций. При безадресных операциях обязателен сигнал S2, однако допускается генерация и S1. Для передачи данных из модулей используются24 шины чтения R, а к модулю — 24 шины W. При операциях чтения адресуемый модуль устанавливает сигналы данных на шины R, которые используются контроллером с момента начала сигналаS1. При операциях записи адресуемый модуль принимает данные с шинW от контроллера во время прохождения сигнала S1.

Адресуемый модуль сообщает о способности выполнения действия, требуемого командой, сигналом Х и о своем состоянии — сигналом Q, которые принимаются контроллером во время прохождения сигнала S1.

Сигнал L должен генерироваться любым модулем для сообщения контроллеру о требовании на обслуживание модуля.

8.3.2.3. Физическая реализация

Уровни сигналов на магистрали выбраны исходя из требований, предъявляемых интегральными микросхемами типа ТТЛ, которые изначально наиболее широко применялись в системе КАМАК. Высокий уровень сигнала соответствует 0, низкий — 1. Сигналы с выходов всех

сменных блоков должны поступать на шины магистрали через внутренние схемы . ИЛИ Каждая шина имеет индивидуальный источник тока смещения, чтобы восстанавливать лог, 0 в отсутствии приложенной лог. 1.

8.3.2.4. Контроллеры крейта

В типовых системах на базе мини- и микро-ЭВМ типа СМ ЭВМ и«Электроника» крейты КАМАК радиально подключались кабельными сегментами к магистрали (ИЭВВМ системного уровня типа ОШ) с помощью унифицированных КК программного обмена и КК с каналом прямого доступа (ККПД).