сданные действвтельны» или DERR с задержкой менее 1 ис по отношению к сигналу подтверждения АСК-

Для повышения собственной эффективности исполнитель приме* няет примерно тот же способ, что и главный абонент для повышения эффективности работы.

Наименования, сокращенные обозначения и назначение сигналов иа магистрали приведены в табл. 7.26. Функции сигналов аналогичны магистрали VME.

7.4.4. Организация магистрали VMS

Магистраль обеспечивает передачу сообщений, тобхолиных пля работы многопроцессорных систем, и является эффективным дополнением магистрали VME. При определенных условиях ее целесообразно использовать при построении отказоустойчивых систем и для выполнения функций тнна семафора, широковещательных передач и одновременного опроса. При реализации на стандартной объедини-телыюй плате VME скорость передачи данных в магистрали VMS составляет 3,2 Мбвт/с. При межкрейтовой связи необходимо уменьшить частоту синхронизации.

Магистраль VMS представляет альтернативу системной магистрали: ее можно использовать для сброса или отключения модуля,

нарушающего работоспособность С2 системной шины, или, наоборот,

системную магистраль можно использовать для сброса или отключения модуля, нарушающего работоспособность магистрали VMS. Магистраль VMS имеет линию синхронизации SERCLK и линию даииых SERDAT. Синхросигналы иа линии SERCLK формируются мощным усилителем, установленным на одном конце магистрали. Сигнал данных SERDAT формируется схемой с открытым коллектором, причем и формирование, и опрос осуществляются модулями под управлением синхросигнала SERCLK, Благодаря этому несколько функциональных модулей могут выдавать данные иа линию SERDAT одновременно, результатом чего будет логическое сложение их данных. Формы сигналов SERCLK н SERDAT показаны на рнс, 7.10. Сигнал SERCLK асимметричный, он имеет четыре перепада на бит данных, передаваемый по линии SERDAT, Это сделано для того, чтобы старт-бит, которым начинается каждый кадр сообщения, можно было отличать от данных.

Старт-бит устанавливает на SERDAT лог. 1 по фронту Ф2 и лог. О по фронту Ф1. Прн передаче битов данных формирование сигнала в линии происходит всегда по фронту Ф2, а опрос лннни приемником - по срезу С1, Кадр состоит из заголовка и содержательной части. Заголовок посылается модулем-отправителем заго»

SERCLK/

SERDAT (старг-бит)!

SERDAT I (бит

SERDAT (бит 0)

Рис. 7.10. Сигналы последовательной магистрали VMS

ловка, который в сочетании с модулем контроля кадров исИбльзует-ся для инициирования операций. Связанных с участием модулей, находящихся в произвольных местах магистрали. Заголовок принимается модулем-приемником заголовка, который управляет связанным с ним модулем-источником илн модулем-приемником данных.

Заголовок содержит 25 разрядов, следующих за старт-битом. Первые три разряда -поле приоритета сообщений. Затем следуют два 10-разрядиых адресных поля: источника S и приемника R. Заканчивается заголовок двумя одноразрядными полями: разрешения арбитража источника данных, которое при одновременной работе нескольких источников определяет, реализуется ли логическое ИЛИ данных или передача наибольшего значения, н разрешения отправителя заголовка, которое обеспечивает возможность выхода его нз арбитража магистрали.

Заголовок но содержит кода операции, обозначающего функцию кадра, которая определяется кодами R и S и контрольными приемниками заголовка.

Арбитраж происходит в процессе передачи кадра. Здесь не предусматриваются отдельные сигнальные линии илн периоды времени, в течение которых модули получают право управления магистралью. Если отправителю заголовка нужно начать передачу, когда кадр уже передается, то он ждет окоича1шя текущего кадра. Если в данный момент кадр ие передается, несколько отправителей заголовков могут одновременно выдать старт-бит на шн1[у. Когда отправители начинают выданать гюследующий подкадр заголовка, каждый нз них формирует на линии SERDAT сигнал лог. О (бит I) или лог. 1 (бнт 0) по фронту Ф2 синхросигнала SERCLK, а потом опрашивает линию SERDAT по срезу С1.

Здесь могут быть гри случая. Если иа лннни SERDAT была уе-1а1[()влена лог. I но фронту Ф2 и воспринята лог. I но срезу С1, то молуль-отир,1внтель заголовка переходит к следующему биту. Ec.ih на линии SERDAT "был сформулирован лог. О ио фронту Ф2 и воспринят лог О в момент С1, то модуль переходит к следующему биту. Если на .чинни SERDAT была установлена лог. I в момент Ф2 и воспринят лог О в момент С1, это значит, что отправитель заголовка ногерял право управления последовательной шиной. Он прекращает передачу, ждет заБерще1Н1Я кадра и только затем делает новю попытку. Такой способ арбитража гарантирует, что одно нз нескольких конкурирующих сообщении всегда будет [1ередаваться по магистрали.

После заголовка следует 3-разрядный код типа кадра. Поскольку функцию кадра сообщения определяют адреса S и R, передаваемые в заголовке, тип кадра указывает общую функцию, которая будет выполнена. Коды типа кадра делятся на три категории. При коде ООО ии один из источников даиных не выбирается. Кадры используются только для установки или сброса триггера, который связан с приемником заголовка, выбираемым при помощи либо поля S, либо R, либо обоих полей. Этот тип операции может просто менять состояние, выходов или семафоров. При кодах 001...110 источник даиных выбирается при помощи поля S. Функция кадра состоит в том, чтобы послать данные приемнику данных, выбранному нрн помощи ноля R. Значение кода, посылаемое источником данных, показывает, сколько байт будет передаваться: 1, 2, 4, 8, 16 илн 32, Прн коде 111 некоторые нз выбранных модулей шины не готовы к обработке кадра. За полем тила кадра могут следовать 8...256-разрядное поле данных, трехразрядное поле состояния и бнт обнаружения

затора. Кадр типа 111 не имеет поля состояния кадра, В кадрах типа 001-110 за кодом типа следует поле данных, за которым следует состояние кадра. В кадре типа ООО состояние кадра следует непосредственно за кодом типа кадра. Поле состояния кадра используется дляиндикации особых состояний, связанных с выбором модулей при помощи полей S и R. Поле состояния может указывать на такие ошибки, как выбор источника данных без нх приемника нли, наоборот, посылка источником поля данных, более длинного, чем может обработать приемник, а также выбор более чем одного источника данных с неправильно заданным количеством посылаемых данных.

Каждый кадр заканчивается битом обнаружения затора, который предотвращает нарушение синхронизации кадров. Как правило, на этой линии - уровень лог. 1 (бит 0). Если какой-либо модуль контроля кадров обнаруживает в рамках кадра старт-бит, он немедленно выдает на линию SERDAT 512 битовых сигналов лог. О (бит 1). Поскольку максимальный возможный размер кадра составляет 286 бит, 512 последовательных единиц, безусловно, захватят бит обнаружения затора текущего кадра. Все модули проигнорируют кяАр, который заканчивается битом обнаружения затора, равным 1. Передаваемая последовательность обеспечит также вхождение в синхронизацию всех отправителей заголовков.

Поле приоритетности сообщений служит для подразделения сообщений на восемь уровней приоритета при использовании в схеме предоставления доступа к последовательной шнне. Это поле можно запрограммировать таким образом, что оно будет обозначать начальный или исходный приоритет сообщения для подсистемы последовательной шины. Такой подход позволяет свести к минимуму потери от многократного аниулирования кадров.

Модули на шиие VMS можно комбинировать многочисленными способами, реализуя различные функции и операции. В простейшем случае можно управлять триггером на другой плате. Когда отправитель заголовка посылает подкадр заголовка с кодом выбора приемника заголовка в поле S, устанавливается соответствующий триггер. Когда отправитель заголовка посылает тот же самый код в поле R, этот триггер сбрасывается. Если отправитель заголовка размещается на одной плате с процессором в отказоустойчивой системе, данную конфигурацию можно использовать для отключения неисправной платы от магистрали VME.

При реализации семафора исполнительная программа процессора выдает сигнал аппаратным средствам последовательной шнны, расположенным на плате, когда ей требуется системный ресурс, связанный с конкретным семафором. Если этот семафор уже установлен, копия программы на плате запрещает отправителю заголовка посылать заголовок до тех пор, пока семафор не будет сброшен. Адрес семафора указывается в поле S заголовка, а уникальный код источника запроса - в поле R. Указание кода источника запроса гарантирует, что в каждый момент времени только одни процессор будет устанавливать семафор.

Когда аппаратный модуль устанавливает самафор, он сообщает об этом процессору при помощи сигнала прерывания нли кода состояния. Затем процессор использует соответствующий системный ресурс. Когда процессор освобождает ресурс, он уведомляет об этом отправителя заголовка, который посылает кадр для очистки всех копий этого семафора. Тем самым другие процессоры получают возможность еще раз обратиться к этому семафору,

Используя многоуровневую адресацию в сочетании со средствами одновременного опроса, можно, например, для определения состояния группы датчиков опросить все датчики, датчики указанной зоны нлн какой-то конкретный датчик. Этот же принцип можно применить для выполнения операций без данных, например для установки и сброса триггеров. Так, если в отказоустойчивой системе обнаруживается неисправность магистрали VME, можно послать кадр, обеспечивающий отключение всех задатчиков, конкретного задатчнка, либо всех плат, изготовленных конкретным изготовителем.

Поскольку приемники данных могут существенно различаться по скорости, с которой они могут принимать, обрабатывать данные и подготавливаться к поступлению новых данных, магистраль предусматривает асинхронную работу на уровне сообщений во избежание напрасных затрат времен» на передачу аннулированных кадров.

Для решения проблемы переполнения прн работе с медленными приемниками данных используется аннулирование кадров (тип кадра 111). Если приемнику требуется большое время для обработки данных, то используется кадр ответа, показывающий, что он обработал предыдущие данные и готов к приему новых.

Таблица 7.27. Назначение контактов соединителя Р1 интерфейса

7.5. Физическая р€Ш1мзМиа магистрали интерфейса vme-bus

Магистрали интерфейса реализованы на многослойной объедини* тельной печатной плате, в каждом месте которой, предназначенном для установки модуля, имеется по два 96-коитактиых трехразрядных соединителя Р1 и Р2 типа МЭК 603-2. На обоих концах сигнальных линий (кроме «гирляндных») в объединительной печатной плате установлены согласующие резисторные делители (330 Ом на + 5 В, 470 Ом на землю). Модули используют платы Евромеханики 100X160 мм (Е1) или 233,35X160 мм (Е2 . Одинарные модули EI используют только соединитель Р1 и могут работать максимум с 24-разрядным адресом и 16-разрядными данными. Двойные модули Е2, использующие соединители Р1 и Р2, могут работать с 32-разрядным адресом и данными. Распределение сигналов по контактам основного соединителя Р1 показано в табл. 7.27. В соединителе Р2 средний ряд контактов В использует магистраль интерфейса VME. Распределение сигналов по контактам этого ряда показано в табл. 7 28 Ряды А и С соединителя Р2 могут быть использованы для сиг-

Таблица 7.28. Назиачеиие контактов соединителя Р2 интерфейса

* Четные. •* Нечетные.

*•* Bl. B13--1-5 В; В2, B12 - GND; ВЗ - резерв.

налов пользователя или для реализации магистралей VMX или MVMX32. Нагрузочная способность передатчиков - 48 мА. Макси-мальное число модулей, объединяемых магистралью VME, равно 20. Шаг модулей на объединительной плате -ие менее 20,32 мм. Максимальная высота элементов на модуле - 15,24 мм.

зл. ттттс vaxw

7.5.1. Общие сведения

Интерфейс VAXBI (именуемый также BIbus) предназначен для построения систем на основе процессоров типа VAX фирмы DEC. Интерфейс реализует синхронный протокол, использует распределенный арбитраж, 32-разрядную мультиплексированную mvjiy адреса и данных и общее адресное пространство памяти и ВВ (о12 Мбайт пространства памяти и 512 Мбайт пространства ВВ).

Данные передаются блоками по 4, 8 илн 16 байт. По магистрали (в зависимости от физической реализации устройств) могут передаваться 8-, 16- или 32-разрядные данные. Тактовая частота магистрали- 5 МГц. Максимальная скорость передачи 16-байтовых блоков- 13 Мбайт/с, 4-байтовых - 6,6 Мбайт/с,

7.5.2. Логическая организация

Интерфейс (табл. 7.29) обеспечивает соединение до 16 узлов, каждый из которых может содержать один или несколько модулей. Имеется три основных типа узлов: процессорный, памяти и адаптер. Процессорные узлы исполняют команды, осуществляют доступ к памяти и адаптерам. Узлы памяти хранят команды и данные для процессоров и адаптеров. Адаптеры обмениваются данными с памятью и управляются процессорами. Имеется три тина адаптеров; массовой памяти (осуществляю! быс1родейству1ощ1!е передачи между узлами памяти); магистралей (осуществляют связь с интерфейсом Unibus и памятью других !!роцсссоров VAX); локалы!ой связи через inircp-фейс между модемами н термщщ.чам!! систем иа VAXBI.

Осиов1!ые фун1\цни ма!ис1рали реализует размещаемая в каждом узле 133-конгактная интерфейсная БИС (ВИС), которая осуществляет онерацни арб!!тража н передач, самодиагностику моду,1ен после включения пнта1шя и контроль по четности передач, а также прием информации от внутренних схем контроля модулей, имеющих визуальные инд1!кагоры ошибок. На магистрали реализованы операции для кэшпамяти в мульгиироисссорном режиме.

Пространство памяти занимает младшую полов!1!1у адресного пространства (512 Мбайт). Информац1!Я в ходе вычислении может храниться в кэш-памяти процессорных узлов и использовагься без физического обращения к пространству памяти. Старшие 512 Мбайт адресного пространства за!!имает пространство ВВ, разделенное на фикС!фоваиные блоки.

Первые 16 блоков но 8 Кбайт являются пространством адресов, отведенных каждому из 16 узлов магистрали, и нснользуются д.1я адресации рег!1стров. MJ!aдшнe 256 байт каждого блока содержат регистры, управляемые ВИС. Следующий блок объемом 128 Кбайт является \!ногоиелевым рабочим пространством и зарезервирован для последующего использования. Блок объемом 3,75 Мбайт является скрытым индивидуальным пространством и применяется при начальной загрузке микропрограмм и программ. Узлам магистрали запрещено производить передачи и1!формации в этом пространстве.

Далее расположе1!Ы 16 блоков по 256 Кбайт, которые отведены для пространства «OK!ia» каждому узлу. Некоторые адаптеры могут использовать эти пространства для передач из магистрали VAXBI в другие магистрали. Старшие 504 Мбайта пространства ВВ зарезервированы для систем, содержащих несколько магистралей VAXBI.