- •Схемотехника систем управления
- •1. Устройства числового программного управления
- •1.1. Задачи, решаемые учпу
- •Функции учпу
- •Структура учпу
- •2. Основные вопросы организации системных интерфейсов
- •Термины и определения, используемые в интерфейсах
- •2.2. Характеристики интерфейсов
- •2.3. Классификация интерфейсов
- •2.4. Управление обменом в системных интерфейсах
- •Программно-управляемая передача данных
- •Синхронный обмен
- •2.4.3. Асинхронный обмен
- •2.4.4. Обмен в режиме прерывания программы
- •Программный опрос
- •Опрос по дейзи-цепочке
- •Прерывание по вектору
- •Многоуровневые прерывания
- •Прямой доступ к памяти
- •3. Интерфейс магистральный параллельный
- •3.1. Назначение, принцип действия, основные характеристики
- •3.2. Одиночный адресный обмен
- •3.3. Одноуровневая процедура прерывания
- •3.4. Процедура передачи управления магистралью
- •4. Интерфейс и41
- •4.1. Назначение, принцип действия и характеристика интерфейса
- •4.2. Порядок обмена сообщениями
- •4.3. Операции прерывания
- •4.4. Операции смены задатчика
- •5. Модули микропроцессорных систем управления типа cnc
- •5.1. Модули вввода дискретных сигналов
- •5.2. Модули вывода управляющих сигналов
- •5.3. Модули адаптивного управления
- •5.4. Модули управления приводами
- •5.5. Модули измерительных преобразователей
- •5.6. Модули связи с оператором
- •6. Интерфейс магистральный последовательный гост 26765.52-87
- •7. Интерфейс rs-232c
- •8. Микросхемы малой степени интеграции и особенности их использования в су
- •8.1. Логические элементы с открытым коллектором
- •8.2. Дешифраторы адреса
- •8.3. Организация управления в схемах модулей связи с объектом
- •9. Диагностика работоспособности технологического оборудования
- •10. Общие сведения о системе проектирования печатных плат pcad
- •Графический редактор принципиальных схем pcad Schematic
- •Графический редактор печатных плат pcad рсв
- •Разработка принципиальных электрических схем в pcad Schematic
- •Разработка печатных плат в pcad pcb
- •Оптимизация расположения компонентов по команде Utils/Optimize Nets, если необходимо.
- •Разработка электронных компонентов для саппп pcad
- •Библиографический список
4.4. Операции смены задатчика
Интерфейс обеспечивает работу нескольких задатчиков на одной магистрали. В операциях смены задатчика используются пять сигналов (табл. 3.1), которые синхронизируются сигналом /BCLK. Данный сигнал может быть замедлен по частоте, приостановлен или выдан в режиме одиночных импульсов в зависимости от требований системы. Задатчик, который в данный момент управляет магистралью, выдает сигнал занятости магистрали /BUSY. Задатчики анализируют состояние /BUSY для определения занятости магистрали. Этот двунаправленный сигнал формируется передатчиком с открытым коллектором и синхронизируется сигналом /BCLK.
Если в данный момент ни один из задатчиков с более высоким приоритетом не запрашивает магистрали, то задатчику выдаётся входной сигнал приоритетного разрешения немагистрального типа /BPRN, который формируется передатчиком типа ТТЛ. В последовательной схеме арбитража он является входом задатчика в цепочке приоритета (рис. 4.13), в параллельной схеме - входом задатчика, соединяемым с выходом центрального арбитра (рис. 4.16).
Последовательный арбитраж осуществляется с помощью приоритетной линии. При этом выходной сигнал приоритетного разрешения /BPRO каждого задатчика соединяется с входом /BPRN следующего задатчика с более низким приоритетом.
Вход /BPRN задатчика с высшим приоритетом последовательной цепочки должен быть либо всегда активным (присоединяться к низкому потенциалу), либо соединяться с центральным арбитром. В последнем случае используется параллельно - последовательный способ арбитража.
Последовательный арбитраж осуществляется следующим образом. Выход /BPRO задатчика активен тогда и только тогда, когда активен его входной сигнал /BPRN и этот задатчик в данный момент не запрашивает управления магистралью. Если задатчику необходимо запросить управление магистралью, то он должен выдать на свой выход /BPRO высокий потенциал, это, в свою очередь, приводит входы /BPRN всех задатчиков с более низким приоритетом к неактивному состоянию. Количество задатчиков, соединяемых в последовательную цепочку, ограничивается тем, что сигнал /BPRN должен распространиться по всей цепочке за время одного периода /BCLK (рис. 4.14).
В случае параллельного способа арбитража распределение магистрали определяется центральным арбитром (рис. 4.16). Он может представлять собой приоритетную схему, выполненную на базе логических элементов или программируемой логической матрице и определяющую очередной задатчик по фиксированным уровням приоритета, или по какому-то другому алгоритму, например циклическому. По запросам на линиях /BREQ, приходящим на входы шифратора CD, арбитр выдает на один из выходов DC (выбранному задатчику) сигнал /BPRN (рис. 3.16). Линии /BPRO в параллельной схеме арбитража не используются.
На рис. 4.15 приведён протокол параллельного арбитража, в соответствии с которым в период сигнала синхронизации /BCLK должны укладываться время поступления всех запросов /BREQ, время выполнения операции арбитража центральным арбитром и время прохождения сигнала /BPRN до разрешённого задатчика.
Задатчик, захвативший управление магистралью, как в последовательной, так и в параллельной схеме арбитража, выставляет сигнал /BUSY, сообщая другим задатчикам, что магистраль занята. Остальные задатчики принимают его. Задатчик, которому необходимо управление магистралью, выставляет сигнал /CBRQ, сообщая задатчику, управляющему в данный момент магистралью, что ему требуется магистраль. Задатчик, управляющий магистралью, принимает данный сигнал.
Рис. 4.14. Временная диаграмма последовательного арбитража
Рис. 4.15. Временная диаграмма параллельного арбитража при смене задатчика
В табл. 4.2 и табл. 4.3 приведено назначение контактов основного и дополнительного соединителей типа СНП-59 на 96 контактов.
Таблица 4.2
Назначение контактов основного соединителя И41
Контакт |
Цепи |
||
С |
В |
А |
|
1 |
/BCLK |
/INIT |
ЗЕМЛЯ |
2 |
/BPRN |
/BPRO |
ЗЕМЛЯ |
3 |
/BUSY |
/BREQ |
ЗЕМЛЯ |
4 |
/MRDC |
/MWTC |
ЗЕМЛЯ |
5 |
/IORC |
IOWC |
|
6 |
/XACK |
/INH1 |
+5B |
7 |
/LOCK |
/INH2 |
+5B |
8 |
+5B |
+5B |
+5B |
9 |
/BHEN |
/ADR10 |
|
10 |
/CBRQ |
/ADR11 |
-12 В |
11 |
/CCLK |
/ADR12 |
-12 В |
12 |
/INTA |
/ADR13 |
|
13 |
/INT6 |
/INT7 |
+12 В Б |
14 |
/INT4 |
/INT5 |
+12 В Б |
15 |
/INT2 |
/INT3 |
|
16 |
/INT0 |
/INT1 |
РП |
17 |
/ADRE |
/ADRF |
РП |
18 |
/ADRC |
/ADRD |
ЗЕМЛЯ |
19 |
/ADRA |
/ADRB |
ЗЕМЛЯ |
20 |
/ADR8 |
/ADR9 |
ЗЕМЛЯ |
21 |
/ADR6 |
/ADR7 |
ЗЕМЛЯ |
22 |
/ADR4 |
/ADR5 |
ЗЕМЛЯ |
23 |
/ADR2 |
/ADR3 |
ЗЕМЛЯ |
24 |
/ADR0 |
/ADR1 |
ЗЕМЛЯ |
25 |
/DATE |
/DATF |
ЗЕМЛЯ |
26 |
/DATC |
/DATD |
ЗЕМЛЯ |
27 |
/DATA |
/DATB |
ЗЕМЛЯ |
28 |
/DAT8 |
/DAT9 |
РП (+24В) |
29 |
/DAT6 |
/DAT7 |
РП (+24В) |
30 |
/DAT4 |
/DAT5 |
+12 В |
31 |
/DAT2 |
/DAT3 |
+12 В |
32 |
/DAT0 |
/DAT1 |
+12 В |
Примечание. Б - батарейное питание, РП - резервное питание.
Таблица 4.3
Назначение контактов дополнительного соединителя И41
Контакт |
Цепи |
||
С |
В |
А |
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
-5 В |
4 |
|
|
-5 В |
5 |
|
|
РП (-24 В) |
6 |
|
|
РП (-24 В) |
7 |
|
|
ЗЕМЛЯ |
8 |
|
|
ЗЕМЛЯ |
9 |
|
|
ЗЕМЛЯ |
10 |
|
|
РП (-15 МВ) |
11 |
|
|
РП (-15 МВ) |
12 |
|
|
|
13 |
|
|
РП (Земля изол.) |
14 |
|
|
РП (Земля изол.) |
15 |
|
|
РП (Земля изол.) |
16 |
|
|
|
17 |
|
|
РП (+15 МВ) |
18 |
|
|
РП (+15 МВ) |
19 |
|
|
|
20 |
|
|
РП (+5 В АН) |
21 |
|
|
РП (+5 В АН) |
22 |
/ADR16 |
/ADR17 |
+5 В Б |
23 |
/ADR14 |
/ADR15 |
+5 B Б |
24 |
|
|
|
25 |
+5 B |
+5 B |
+5 B |
26 |
/PFSR |
ACLO |
+5 B |
27 |
/PFSN |
/MPRO |
+5 B |
28 |
/PFIN |
/HALT |
|
29 |
/PAR1 |
/WAIT |
ЗЕМЛЯ |
30 |
/PAR2 |
|
|
31 |
|
/AUX RESET |
ЗЕМЛЯ |
32 |
ЗЕМЛЯ |
ЗЕМЛЯ |
ЗЕМЛЯ |
Примечание. АН - питание аналоговых цепей, РП - резервное питание.