15. Структура и организация обмена по магистральному интерфейсу. Магистральный интерфейс
При магистральном подключении ЭВМ соединено с ПУ посредством единой магистрали, используемой ими на основе разделения времени (рис. 5.2, в кн. 6.2). Сигнал на любой линии магистрали физически доступен каждому устройству, поэтому для организации обмена между ЭВМ и одним ПУ необходимо остальные ПУ логически отключить. Каждому ПУ присвоен свой адрес (номер), который фиксируется в специальном регистре периферийного устройства. Адреса ПУ для одной магистрали не повторяются и записываются в регистры ПУ (назначаются) при подключении их к магистрали.
Если обмен информацией с ПУ происходит по требованию ЭВМ, то справедлива следующая последовательность действий:
1) цикл адресации - передача адреса ПУ по магистрали (все ПУ получают посланный адрес и сравнивают его со своим адресом);
2) устройство, у которого произошло совпадение адреса, устанавливает сигнал готовности к приёму информации на линию требований (ТРБ);
3
)
ЭВМ передаёт данные ПУ или ПУ передаёт
запрашиваемую информацию ЭВМ.
Если обмен происходит по инициативе ПУ, то:
1) ПУ выставляет сигнал запроса на линию ТРБ (исключение возможности использования магистрали другими ПУ);
2) схема анализа требований анализирует полученные сигналы ТРБ по приоритету или другому признаку;
3) ЭВМ путем перебора адресов осуществляет цикл опроса ПУ, пока не будет получено подтверждение. Подтверждение запроса может быть передано по информационной шине;
4) получив подтверждение запроса, ЭВМ прекращает цикл опроса, и происходит обмен.
К преимуществам магистрального ИФ относит следующее:
1) объём приёмо-передающей аппаратуры и линий связи уменьшается по сравнению с радиальным ИФ;
2) передача адресов и данных не требует больших временных затрат.
Недостатками магистрального ИФ являются:
1) усложнение схем управления в ПУ;
2) увеличивается время на цикл опроса, что наиболее критично для большого числа ПУ.
Из-за перечисленных недостатков в реальные интерфейсы, построенные по магистральному способу, добавляют элементы радиального или цепочного подключения.
16. Структура и организация обмена по цепочному интерфейсу.
При цепочном ИФ подчинённые ПУ подключаются к ЭВМ последовательно, образуя цепочку (рис. 5.3, в кн. 6.3). Всем ПУ присваиваются неповторяющиеся адреса.
Если обмен информацией происходит по инициативе ЭВМ, то
1) адрес запрашиваемого устройства от ЭВМ по линии Л1 передаётся первому ПУ;
2) переданный адрес в ПУ сравнивается с собственным;
3) если адреса не совпали, то коммутатор соединяет линии Лi c Лi+1 и процедура сравнения повторяется;
4) если адреса совпали, то коммутатор не срабатывает, а устройство считается логически подключённым к ЭВМ;
5) далее происходит обмен информацией.
Если обмен происходит по инициативе ПУ, то
1) ПУ с помощью своего коммутатора отключает всю ветвь ПУ после себя (ветвь ПУ с более низким приоритетом);
2) передача адреса ПУ по линиям в направлении ЭВМ. Если стоящие впереди ПУ заняты обменом, то адрес блокируется;
3) обмен информацией.
Преимуществом цепочного подключения ПУ является то, что процедура опроса не требует последовательного перебора адресов ПУ. Это значительно её ускоряет.
Недостатками данного ИФ являются:
1) большое время процедуры адресации благодаря её последовательному характеру;
2) значительные затраты на коммутационную аппаратуру;
3) нарушение в работе одного ПУ ведёт к отключению всей следующей цепочки ПУ.
В силу своих недостатков в чистом виде цепочный ИФ не используется.