Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
схемотехника Конспект Лекций.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
07.09.2019
Размер:
17.25 Mб
Скачать

4. Интерфейс и41

4.1. Назначение, принцип действия и характеристика интерфейса

Интерфейс И41 предназначен для построения сосредоточенных модульных многопроцессорных систем обработки данных и микропроцессорных комплексов. Интерфейс обеспечивает следующие режимы обмена: программный обмен данными одного или нескольких процессоров с памятью и устройствами ввода-вывода, обмен в режиме прерывания программы и прямого доступа к памяти.

Интерфейс использует два независимых адресных пространства памяти и устройств ввода/вывода. Адресное пространство памяти при прямой адресации по 24-разрядной шине составляет 16 Мбайт. Адресное пространство устройств ввода/вывода составляет 64 Кбайта. Для адресации устройств используются младшие 16 разрядов шины адреса. Обмен информацией возможен байтами и 16-разрядными словами.

Интерфейс построен по асинхронному принципу задатчик - исполнитель. Задатчик (активное устройство) управляет обменом по магистрали, а исполнитель (пассивное устройство) при распознавании своего адреса принимает или передаёт данные. Возможно объединение нескольких задатчиков в многопроцессорные структуры с последовательным или параллельным арбитражем.

Состав и назначение сигналов интерфейса. Сигналы интерфейса приведены в табл. 4.1. В обозначении сигналов символ "/" определяет низкий активный уровень; отсутствие символа "/" перед обозначением сигнала - активный уровень высокий. В соответствии с выполняемыми функциями сигналы можно разделить на несколько групп, приведённых ниже.

Сигналы управления:

/CCLK - сигнал постоянной синхронизации задатчиков и исполнителей, вырабатываемый одним из задатчиков.

/BCLK - сигнал синхронизации логических схем арбитража в многопроцессорных структурах, вырабатываемый одним из задатчиков.

/MWTC - сигнал записи информации в память.

/IOWC - сигнал вывода информации в устройство ввода/вывода.

Активный уровень сигналов /MWTC и /IOWC указывает, что на шину данных выдана информация.

/MRDC - сигнал чтения информации из памяти.

/IORC - сигнал ввода информации из устройств ввода/вывода.

Активный уровень сигналов /MRDC и /IORC указывает исполнителю, что задатчик готов принимать информацию. Переход команд из активного в неактивное состояние указывает, что задатчик принял данные от исполнителя.

/XACK - сигнал подтверждения передачи вырабатывается исполнителями в ответ на сигналы управления чтением/записью и указывает задатчику, что передача данных завершена. Если задатчик адресует несуществующий или неработающий модуль памяти или устройство ввода/вывода, он не получит подтверждения. Чтобы исключить такую вероятность, задатчик может реализовать функцию прерывания по таймеру, которая заканчивает цикл магистрали по истечению заданного времени, в случае, если не получен сигнал /XACK .

/INIT - сигнал начальной установки предназначен для установки всей системы в некоторое известное исходное состояние. Обычно этот сигнал вырабатывается до начала всяких операций в системе. /INIT может вырабатываться одним из задатчиков, всеми задатчиками или внеш­ним источником (например, клавишей сброс на пульте управления).

/LOCK - сигнал блокировки формируется задатчиком, управ­ляющим магистралью, чтобы указать на то, что доступ других задатчиков к магистрали заблокирован.

Сигналы шины адреса и запрета:

/ADR0 - /ADR17 указывают адрес ячейки памяти или устройства ввода/вывода. Данные сигналы допускают адресацию максимально 16 Мбайт (16777216 байт) памяти. При адресации устройств ввода/вывода используется максимально 16 адресных линий, что допускает адресацию максимально 64 К элементов устройств.

/BHEN - сигнал разрешения выдачи старшего байта (разряды DAT8-DAT15) 16-разрядного слова на магистраль в системах, содержащих 16-раз­рядные модули памяти.

/INH1 и /INH2 - сигналы запрета могут вырабатываться при операциях чтения памяти или записи в память (/MRDC или /MWTC). Эти сигналы выра­батываются запрещающим исполнителем, чтобы предотвратить работу запрещаемого исполни­теля на магистрали во время операции чтения из памяти или записи в память.

Сигналы шины данных. /DATF - /DAT0- 16 двунаправленных линий, которые используются для передачи и приёма информации при обмене с памятью или устройствами ввода/вывода. /DATF является старшим разрядом, /DAT0 -младшим. В 8-разрядных системах используются только /DAT7-/DAT0.

Сигналы прерывания. Запрос прерывания производится выдачей одного из 8 сигналов запроса прерывания /INT7-/INT0. /INT0 имеет наивысший приоритет, /INT7-низший. Сигнал подтверждения прерывания /INTA выдается задатчиком в ответ на запрос прерывания. Этот сигнал используется для фиксации состояния запросов прерывания и для выдачи адреса вектора прерывания.

Сигналы смены задатчика

/BREQ - сигнал запроса магистрали выдается задатчиком в схему арбитража и указывает, что задатчик требует управления магистралью. Линия сигнала /BREQ является индивидуальной для каждого задатчика.

/BPRN - входной сигнал приоритетного разрешения указывает задатчику, что в данный момент ни один из задатчиков с более высоким приоритетом не запрашивает магистрали.

/BPRO - выходной сигнал приоритетного разрешения доступа к магистрали используется в последовательной схеме арбитража. При этом /BPRO одного задатчика подается на вход /BPRN следующего задатчика, имеющего более низкий приоритет. Активный сигнал /BPRO указывает на то, что задатчики более высокого приоритета не запрашивают управления магистралью.

/BUSY - сигнал занятости магистрали выдается задатчиком, захватившим управление магистралью, и указывает, что магистраль занята. Наличие сигнала на магистрали запрещает другим задатчикам захватывать магистраль.

Таблица 4.1

Обозначение сигнала

Наименование сигнала

(русское)

Наименование сигнала

(английское)

Сигналы управления

/CCLK

Постоянная синхронизация

Constant Clock

/BCLK

Синхронизация магистрали

Bus Clock

/MWTC

Запись в память

Memory Write Command

/MRDC

Чтение из памяти

Memory Read Command

/IOWC

Запись в порт ввода-вывода

Input/Output Write Command

/IORC

Чтение из порта ввода-вывода

Input/Output Read Command

/XACK

Подтверждение передачи

Transfer Acknowledge

/INIT

Начальная установка

Initialize

/LOCK

Блокировка

Lock

Сигналы адреса и запрета

/ADR0 - /ADR17

Адрес

Adress

/BHEN

Разрешение старшего байта

Byte High Enable

/INH1, /INH2

Запрет

Inhibit

Сигналы данных

/DAT0 - /DATF

Данные

Data

Сигналы прерывания

/INT0 - /INT7

Прерывание

Interrupt

/INTA

Подтверждение прерывания

Interrupt Acknowledge

Сигналы смены задатчика

/BREQ

Запрос магистрали

Bus Reguest

/BPRN

Входной сигнал приоритетного разрешения доступа к магист­рали

Bus Priority In

/BPRO

Выходной сигнал приоритет­ного разрешения доступа к магистрали

Bus Priority Out

/BUSY

Занятость магистрали

Bus Busy

/CBRQ

Общий запрос магистрали

Common Bus Reguest

Прочие сигналы

ACLO

Снижение напряжения сети

Alternating current low

/PFIN

Прерывание по неисправности электропитания

Power Fail Interrupt

/PFSN

Неисправность электропитания

Power Fail Sense

/PFSR

Сброс сигнала неисправности электропитания

Power Fail Sense Reset

/PAR

Паритет

Parity

/WAIT

Ожидание

Wait

/AUXRESET

Вспомогательный сброс

Auxiliary Reset

/MPRO

Защита памяти

Memory Protect

GND

Земля

Ground

/HALT

Останов

Halt

/CBRQ - сигнал общего запроса магистрали указывает задатчику, в данный момент управляющему магистралью, требуется ли какому-нибудь другому задатчику получить управление магистралью.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.