а)

Адрес

Занято

в)

Рис. 18.4. Схемы селекции магистрали децентрализованной структуры

Способ параллельного адресного сравнения или децентрализованного кодового управления (ДКУ) является одним из перспективных способов селекции для магистральных систем сопряжения (рис. 18.4, в). Сущность алгоритма ДКУ заключается в параллельном выделении приоритетного кода запроса с помощью поразрядного сравнения кодов приоритета в асинхронном режиме одновременно во всех устройствах интерфейса, выставивших запросы.

Процессы передачи массива могут быть детерминированными и стохастическими. К детерминированным относятся процессы передачи массива слов фиксированной длины, (от одного до нескольких тысяч слов за сеанс связи), к стохастическим - переменной длины. При детерминированных процессах используется синхронный способ сигнализации окончания процесса взаимодействия, при стохастических процессах - асинхронный. Синхронный способ используется редко, причем в основном в интерфейсах, где фиксированная длина массива слов изменяется от 1 до 256 слов. Основное преимущество синхронного способа сигнализации - отсутствие в системе шин линии окончания сеанса связи.

Асинхронный способ сигнализации при передаче массива слов наиболее распространен. Сигналы синхронизации могут выдаваться в произвольный момент времени отправителем (передатчиком) по информационной шине или специально выделенным линиям управляющего канала.

18.4. Классификация интерфейсов

Интерфейсы можно разделить на следующие основные классы (рис.18.5):

-машинные или системные,

-периферийного оборудования,

-мультиплексорных систем,

-распределенных вычислительных систем,

-локальных сетей.

Машинные интерфейсы предназначены для организации связей между составными компонентами ЭВМ и систем. В свою очередь они разделяются на три группы. Первая - интерфейсы ввода-вывода в (из) ЭВМ с разделенными информационными каналами к УВВ и к ОЗУ. Вторая группа - интерфейсы ЭВМ с объединенным информационным каналом к УВВ и ОЗУ типа “общая шина” (ОШ). Некоторые классы персональных ЭВМ, мини- и микроЭВМ имеют такую архитектуру. К третьей группе относятся интерфейсы одноплатных ЭВМ с объединенным информационным каналом к УВВ и ОЗУ типа ОШ, ориентированные на внутриплатное и внутрисхемное применение. Такие интерфейсы предназначены для организации сопряжения между составными компонентами микропроцессорных комплектов БИС и составных функциональных узлов СБИС миниЭВМ (ОШ)и микроЭВМ (Q-шина или GBUS). На рис. 18.6 приведена структура интерфейса типа “общая шина, а в таблице 18.2 - система линий интерфейса “общая шина”. ОШ широко используется как внешняя магистраль микроЭВМ, ее прототипом явилась магистраль UNIBUS фирмы DEC.

______________________________________________________________________________

Интерфейсы периферийного оборудования выполняют функции сопряжения процессоров, контроллеров с УВВ, измерительными приборами, исполнительными механизмами, аппаратурой передачи данных и внешними ЗУ. Широкая номенклатура этих интерфейсов позволяет использовать разнообразную периферию. По функциональному назначению интерфейсы делятся на интерфейсы радиальной и магистральной структуры. Интерфейсы радиальной структуры обеспечивают схему сопряжения “точка - точка” и составляют малые интерфейсы, используемые для сопряжения исполнительных механизмов ввода-вывода с контроллерами. К этим интерфейсам относятся системы сопряжения с параллельной передачей информации, предназначенные для подключения стандартной периферии, системы сопряжения для подключения устройств, размещенных на большом удалении друг от друга.

На рис. 18.7 приведена схема машинных интерфейсов. Стандартный интерфейс физически представляет собой многоконтактное разъемное кабельное соединение с четко определенными функциями и параметрами сигналов, передаваемых по каждому проводу (шине). Интерфейс оперативной памяти и интерфейс процессора-канала являются внутренними, стандартизируются в рамках одного семейства ЭВМ и обладают наибольшим быстродействием. Через них информация передается параллельно словами или словами двойной длины, иногда полусловами. Через интерфейс ввода-вывода информация чаще всего передается байтами. Стандартизация этих трех интерфейсов дает возможность расширения вычислительного комплекса, в том числе его модернизации.

Интерфейсы магистральной структуры, обеспечивающие схему “многоточечного” подключения, используются как самостоятельно, так и в качестве системотехнического дополнения, расширяющего функциональные возможности ЭВМ на уровне связи с объектом управления. К ним относятся магистральные интерфейсы программно-модульных систем типа КАМАК. Они обеспечивают сопряжение программируемых контроллеров и ЭВМ с

широким спектром цифровых измерительных приборов, преобразователей информации, генераторов, датчиков, пультов оператора.

Интерфейсы мультимикропроцессорных систем представляют собой магистральные системы сопряжения, ориентированные на объединение нескольких процессоров, модулей ОЗУ, контроллеров ВЗУ.

Интерфейсы распределенных ВС предназначены для интеграции средств обработки информации, размещенных на значительном расстоянии. К ним можно отнести внутриблочные и процессорно-независимые системы сопряжения. Отличием их от интерфейсов типа ОШ является техническая реализация функций селекции и координации, что позволяет подключать к ним один или несколько процессоров как обычные УВВ. Этот класс интерфейсов отличают высокая пропускная способность и минимальное время доступа процессора к общему ОЗУ.

Интерфейс ввода -

вывода

Рис. 18.7. Интерфейсы ЭВМ

Интерфейсы распределенных ВС и локальных систем предназначены для интеграции средств обработки информации, размещенных на значительном расстоянии. Они ориентированы на использование в системах различного функционального назначения. Обычно это системы сопряжения с бит-последовательной передачей информации магистральной или кольцевой структуры. Интерфейсы этого класса в зависимости от назначения разделяют на группы интерфейсов малых локальных и локальных сетей (с длиной магистрали от десятков метров до нескольких километров); распределенных систем управления; территориально и географически распределенных сетей ЭВМ (с длиной лини более 10 км).

На рис. 18.8 условно показаны межуровневые интерфейсные услуги ВС семиуровневой архитектуры (ГОСТ 23633-79). Две ВС объединяются между собой системой передачи данных.

1. Физический уровень - это средства связи (канал связи, линия, кабель и др.).

2.Уровень звена данных включает в себя функциональные и процедурные средства передачи, протоколы обмена сигналами.

3.На сетевом уровне выполняются функции маршрутизации, адресации, организации виртуальных соединений, адресации пакетов.

4.На транспортном уровне - функции адресации оконечных абонентов, установки соответствия между адресами и сетевыми именами абонентов, доставки данных от систе- мы-источника к системе-адресату.