Главная Промышленная стандартизация



этих дополнительных возможностей с помощью интерфейсных БИС и дополнительных разъемов и, кроме того, обеспечения совместимости с более ранними моделями ПЭВМ.

2.2. ИНТЕРФЕЙС «ОБЩАЯ ШИНА» СМ ЭВМ 2.2.1. Назначение

Интерфейс «Общая шина» (ОШ) предназначен для параллельного виутриблочного и межблочного соединения всех системных устройств ЭВМ, включая процессор, посредством 56 функционально объединенных линий магистрали [2.2]. В высокопроизводительных моделях ми1ш-ЭВМ интерфейс используется для подключения к процессору системных ПУ среднего и малого быстродействия.

2.2.2. Логическая организация

Сигналы интерфейса н их функции приведены в табл. 2.2. Физически магистраль содержит 51 двунанравлеиную и 5 одионанравлен-иых линий арбитража приоритета.

Взаимодействие устройств на интерфейсе основано иа принципе ведущий-ведомый (задатчик-исполнигель). На интерфейсе возможна организация обмена данпымн непосредственно между двумя устройствами без привлечения для этого ресурсов ЦП и ОЗУ. Арбитр (процессора) осуществляет выбор задатчнка на основе сравнения приоритетов устройств н ЦП. Конфликтные ситуации среди устройств, имеющих одинаковый приоритет, разрешаются в соответствии с порядком электрического их нодсоедннення к ОШ со стороны арбитра. Лсннхронный метод передач осуществляется с использованием олно-проЕодион обратной связи. Операция тайм-аута используется в c.iy-чае неполучения огвстного сигнала от нснолнптеля.

Линии ОШ разделяются иа группы (именуемые секциями): тре-дачи данных (лниин адреса, данг.ых, контроля, унравлеппя, синхронизации); арбитража приоритетов; управления состоянием системы. Сигнал ЗПД обычно пинцирует операции ПДП. Сигнал РПД видается арбитром в ответ на ЭПД и последовательно проходит по од-нон липни чергз все noAcoiMiiicimi.ie к ней устройств,-.. Сигнал ПВБ выдается устронсгво.м, коюрос з.-гирашивало ОШ и получило ответный сигнал разрешения (РГ!, РПД) на ис:юльзование ОШ. .Арбитр после получения ПВБ блокируется, а запрашивающее устройство становится задатчико.м на интерфейсе. Сигнал ЗЛИ индицирует, что ОШ используется задатчнком. Сигнал ПРЕР выдается задатчиком и используется для перо.хо.ча процессора иа программу обработки прерывания от устройства, идентифицируемого соответствующим вектором прерывания. Сигнал ПОДГ передается всем устройствам на ОШ с пульта процессора при нажатии «Пуск» или при выполнении команды «Сброс», а также при обработке процессором последовательности прерывания при аварии сети питания.

2.2.3. Функциональная организация

Основные операции на ОШ: передача данных, выбор нового за-датчика, прерыванпе. Все передачи данных выполняются относительно за датчика; ввод (чтение)-от исполнителя, вывод (запись)-от

Таблица 2.2. Линии интерфейса ОШ СМ ЭВМ

Обозначение

Наименование

русское/между-

Назначение

народное

Адрес Данные

Признак разряда четности

Разряд четности Уа1)авление

Синхронизация задатчи-

Сиихронизацня исполнн-

ГС.!Я

Линии передачи данных

А(17...00) Д(15...00)/ D (15...00)

КО/РО

К1/Р1 У (1,0)/С(1,0)

CX3/MSYN

СХИ/SSYN

Выбор исполнителя Передача данных, команд, состояния Передача исполнителем указания об ошибке при операциях чтения Передача кода операции обмена

Указание о действительности сигналов А, Д, У Указание о том, что данные приняты (выданы) испол1штелем

Линчи арбитриу.а приоритетов

3 :i!)OC п)и.\1ого доступа

Paipemenne прямого до-с!} на

3 .прос !;ер-д:чн

Р.г>решет!е передачи Подтв1;р.ждение выбор1;н

Занято Прерывание

ЗПД/лPR

РПД/МС

ЗП(7.. .4)/ BR(7...4)

РП(7. . .4)/

ва(7.. .I)

ПВБ/8.\СК

ЗЛН/BBSY ПРЕР, l.\TR

Передача от ПУ запроса па ПДП

Передача от арбитра раз-1)ен1с1шя управления ОШ Передача от П запроса соответствующего приоритета

Передача от арбитра разрешения захвата ОШ Подтверждение получения разрешения н запрет дальиейи)нх разрешсинй кaзaннe о занятости ОШ текущим задатчиком кaзaинo о наличии на линиях Д вектора прерывания

Подготовка Авария сети питания

Авария источника питания

Линии управления состоянием системы 1ЮДГ/1МТ

АСП./ЛСЕО AHri/DCLO

Установка от ЦП устройств и исходное состояние

Сигнализация выхода параметров сети за допустимые пределы Сигнализация выхода параметров стабилизированного источника питания за допустимые пределы



задатчнка. Типы операций передачи данных определяются кодом на линиях У (1, 0): 00 -чтение, 01--чтение с паузой, 10 - запись, 11 - запись байта.

Выбор нового задатчика используется для проведения процеду- ры арбитража, может выполняться одновремеиио с передачей данных. Процессор запрещает арбитру выдачу сигналов и обслуживание новых РП во время операции прерывания и после нее до определения своего нового уровня приоритета и сохранения в стеке старого. После этого процессор разрешает арбитру снова выдавать сигналы РП на уровнях, превышающих новый уровень приоритета процессора. Арбитраж на уровне .ЗПД предусматривает выдачу только одного сигнала РПД (никакой другой сигнал РПД и РП не может быть выдан арбитром), Иеполученпе арбитром сигнала ПВБ после выдачи РПД вызывает процедуру контроля по тайм-ауту. В ВС можно устранить тайм-аут, обеспечив генерирование сигнала ПВБ на согласо-вателе сигналов ОШ. При передаче одного слова данных устройство обычно устанавливает сигнал ЗАН и сбрасывает ПВБ.

Операция прерывания выполняется устройством после его выбора в качестве нового задатчика ОШ. Ликин контроля используются иv:пoлннтeлeм для указания задатчнку об ошибке в работе исполнителя при операциях чтения следующим образом: 00 - нет ошибки, 01-ошибка при операции чтения, 10 и II-зарезервированы.

2.2.4. Оукионально-БреАленные хгратеристки

Большшктьо сигналов интерфейса является двунапранлентми н появляются внутри устройства в двух физически различных точках. Соблюдение определенных ограниченнй, пакладынаемых на передачу сигналов, осущсствл.нется задатчт(ом.

При передаче данных, максимальный временной ра..брос сн.гна.юв равен 75 не. Поэтом\ за.иттчик задерживает свой сигнал С.ХЗ на 75 нс после выданн сигналов Л и У. Кроме того, СлЗ задерживает! я еще на 75 не д.тя компенсации времени де!:1И(1 рации адреса в непол-ннтеле. В свет очередь, после сброса СХЗ адатчик задерживает сигналы А и V мя 75 не дтя более надежной выборки исполнителя.

При операци.чх типа теи.ия задатчик стробирует данные после получения сигнала СХИ; исполнитель устанавливает и сбрасывает си.нал СХИ с задерж,;ой отиогнгельно сигналов Д, что гярантнруст надежный прием данных

При операци.чх типа записи задатчик компенсирует начато обмена на 150 нс и его окончание на 75 не относительно сигнала СХЗ и на 150 нс относительно сшнала СХИ. Данные стробируются исполнителем одновременно пли до установки сигнала СХИ.

Типовое время тайм-аута составляет 10...20 мкс, а для ряда уст-ройстп, используемых в многопроцессорных и многомашннггых ВС, может быть увеличено до сотни микросекунд.

Процедура прерывания проводится только одна в ответ на сигнал РП.

Через последовательность ЗП-РП, характеризующую процедуру прерывания, задатчик можег передать информацию аналогично процедуре ПДП. В этом случае освобождение ОШ после передачи нн-формации по сигналу РП называют пассивным.

Последовательность «Рестарт» выполняется в зависимости от состояния линий АСП и АРШ. При отказе силового питания сигнал АСП выдается за 7 мс до сигнала АИП, АИП не выдается без предшествующего сигнала АСП; сигналы АСП и АИП должны посту-


пать на линии ОШ от всех источников питания системы по проводному ИЛИ.

Прн отказе питания процессор выполняет операцию прерывания, благодаря которой запоминается содержание определенных регистров ПУ в ОЗУ, сохраняющем информацию. При восстановлении питания процессор автоматически запускает систему в работу с прерванного места. Процессор доводит до конца последовательность сигналов АСП-АИП в любых ситуациях.

По сигналу АИП процессор вырабатывает сигнал ПОДГ, вызывающий установку устройств в соответствующие начальные состояния.

2.2.5. Физ»4«@ская реализация

В зависимости от значения уровня напряжения различают три epijnnbi .шипа ОШ: I) РП (7...4), РПД (пассивное 0...0,8 В, активное 3,4±0,2 В); 2) ЛСП, ЛИП (пассивное 4,9±0,35 В, активное

0 0,8 D); 3) осталы:ые линии (пасснзное 3,4±1,0 В, активное 0L,0,8 В).

Для линий третьей группы лог. 1 -низкий урокень, Распредсте нна иагру,;ох (не более 20 единиц) вдоль лин.ии может быть произвольным (рнЕНомерио:-, к.стовое, смешанное), оно о:!ре;и;ляется кон-фнгу;)пциен СВВ ,\и!ни-ЭВМ.

До:г.скается рас;о::оженн,о устройств за согласонателсм сигнале:! (T,Tr.Ty:!i,\0.i) ОШ; )ci;oMr:i,ive,\;a;i длина-до 0,4 м. Длина от-г.ота от ОН! к пр:то.н;:.;ргт,,-:юще\1у э,т".!снту (ППЭ) не более 0,6 пм1 этом суммарная н1\нт;!рующая о/лкость - не более 30 нФ. Де.тн-ттн 3ar.;:vi:;:.Ti ОШ «гптгынаютсп» ог усгройстп, в которых он» \cr:!:iaHTunaiOTCH. Сог.та1у1ощне pc3:iciop.M Rl-\Z{) Ом il /2 = 300 0,м с TOHHJCii.ra 2 % и монь:о:тью (i.2,j Вт обеснсчиннюг р~100 Ом.

flonu.i.Liрами магистральных ППЭ .чял.тются:

1!р;.е.ч:!н;-,н: срсднтя ,,ад:г,;.-::еа рас.":ространен;1л С1!гналл - 4э не: Ho;"oroiiO0 ,начет1с н;!пл:уКе!1и;1 при перс;;тюченнн с iM.ico::oro уровня на н.н-1;ий и наоборот - cooiBeicTB-iiHo 2,0 н 1,4 В; ток на !i.vo,ic п;)Н БЫ,чо,т;!СМ нанрнженнн 2.7 B--1J0 мк.\, а при 9 В -10 у.\Л: tJ:< HiiTHo:;) уровня ;=,ь;.\оле ~ 8 м:;.л;

перел;ггч:1кн: сре,т,,!чя задержка раен[>эстра11ст:л снгн;пл- З") не; на;!рин(е:!не на !i,4o,ij высокого уровня - 2 В; ток ннз:-:0!!1 )ou:ia (eieKsioUj.iiii)-7о м,\ Hp:i н:1нря>.;е1:ин 0,3 В; ток утечки - 2:. -k.V.

Станйаргна.ч единица нагрузки: максималннын ток уточш! -

1 Г) у.кл Г:гн условии нолклюнення одного нсгочнг,ча (25 мкЛ) н o.i-но;о прне:.:::;1ка (120 1;к,*Л с су:.!ма.оной емкостной нагрузкой 30 пс1

1!ара,:.егры кабел" ОШ: п.юскин каОсль с волновым сопротн,;;-ленн.ем IOOJjqOm; погонное время задержки - 5,2 0м/м; сопротивление каждого провоД1;н:<а -0,4 0:л/м; каждый отрезок кабеля ппо-из:зольной длины закан.чннается типовым интерфейсным разъемом, используемым в конкретной конструктипной реализации; максимально допустимая длина (с учетом всех отводов) - 15 м; нагрузочная способность - макснс.муп 20 единиц.

В качестве интерфейсного соединителя в моделях лиН1Н; СМ-З/СМ-4 пспользосалсч двухрядный 96-ко!1тактный соединителе тина «;Уннтра-Эльтра 803.094.01.30,21». 3 настоящее время в зазисп-мости от копструктизыой реализации процессора и контроллерог; системных ПУ в качестве интерфейсного соединителя в разных моделях ЭВМ используются одни илн два 96-контактных трехрядны- Соединителя типа СНП 59-96.



2.3. ИНТЕРФЕЙС ИУС . 2.3.1. Назначение

Интерфейс управляющих систем (ИУС) предназначен для построения управляющих мнкроЭВМ и терминальных систем связи с объектом и позволяет осуществлять передачу информации между модулями в мультиплексном режиме и в режиме ПДП с применением мультиплексируемых линий адреса-данных. Устройства, подключенные к ИУС, могут быть четырех типов: источники, приемники (исполнители), задатчики, арбитр. Интерфейс ие имеет аналогов.

2.3.2. Логическая организация

Линии интерфейса (обозначаются в отлнчие от одноименных сигналов буквой Ш) можно разделить на следующие группы (табл. 2.3): информационные, управления .адресацией, управления обменом, передачи сигналон прерывания, управления захватом магистрали, общего управления. Все линии ИУС - магистральные, за исключепн-см линий ШРЗМр,. и ШРЗ.Мбых, подключаемых к модулям по нрно-)итетной цепочке Для адресации памяти используются все 16 линий Л.ЛД, а ПУ-только ШАД (07...00). Адреса вь1Даются задатчькоч в еопровождеини признака адресации.

Алгоритм взаимооействпя допускает обмен данными между источником и приемником с (и без) участием задатчнка. Возможен режим передачи даншлх oi источника к приемнику без предварительной адресации. Арбитр необходим при наличии более двух задат-чиков. Возможен режим захвата устройством магистрали без запроса к арбитру; п этом случае данное устройство еа.мо должно Гьиь на интерфейсе арбитром.

В состав операции ИУС входят: адресация и передача данных за датчику (и другим алресоваииым приемникам) от адресованною источника, в качестве которого используются ОЗУ и ПУ; адресация и передача данных от задатчнка всем адресованным приемникам; адресация п обмен данными между адресоваинымн источниками и всеми адресованными приемиикамп под управлением задатчика; опрос готовпости функции источника без приема данных нли функции приемника без выдачи данных; захват магистрали устройстесм; сброс всех подключенных к интерфейсу устройств.

Операция «Опрос готовности приемника» выполняется задатчиком и служит для определения готовности функции приемника в устройстве принимать данные. Операция заключается в адресации требуемой функции и ожидании от адресованного приемника в течение установленного промежутка времени сигнала ЗД, который и служит признаком готовности.

Операция «Опрос готовности источника» заключается в адресации требуемой функции и ожидании от адресованного источника в течение установленного промежутка времени си1нала НД (ответного на выданный задатчиком сигнал ЗД), который н служит признаком готовности.

Во время этих двух операций сигнал БСВ не выдается. Сигнал ПРА, формируемый задатчиком при выполненип опроса готовности источника в течение всего времени ожидания сигнала НД, запрещает адресованному источнику выдавать данные на шины ШАД. В ОЗУ режим опроса готовности источника может не реализовываться,

Таблица 2.3. Линии интерфейса ИУС

Наименование

Обозначение

Назначение

Информационная шина

Адрес-дапные

ШАД (15...00)

Передача адреса и данных

Шина управления адресацией

Признак адресации

ШПРА

Подтверждение

ШППА

приема адреса

ШБСВ

Блокировка сброса

выборки

Признак ВУ

ШПВУ

Признак прнемни-

ШППР

Указание исполнителю о цикле

адресации

Ответ исполнителя на сигнал ШПРА

Запрет сброса признака «Выбор»

Признак выдачи 8-разрядиого адреса ВУ

Идентификация приемника нли

источника

Шина иправгхчшя обменом

З.прос ,iaii!!ux Пл.аичие данных

ШЗД ШНД

Готоииосгь адросоватпях прн-емтков и.ап задатчиков принимать д:111иыс :1Дрссонанного ис-точ1шк:1 н.лн задатчнка Ответ адресованного источника или задатчнка иа сигнал ЗПД

Шина передачи сигналов прерывания

Признаки прсры-:.i Л!и,1

ШПР(7., .0)

Признаки приоритета прерывания от модулей (ШПР7 стар-иши)

Шина упраялечип захватом магистрали

.lзгиcтpaль занята

Запрос магистрали

Разрешение захвата магистрали

Подтверждение выборки задатчнка

Ш1\Н

ШРЗМ,,,. ШРЗ,-\,зых

ШПВЗ

NKasamie о занятости магистрали

Сигнал от задатчнка для запроса иа захват магистрали Разрешение от арбитра захвата магистрали задатчиком по приоритетной цепи

Ответный сигнал задатчнка иа разрешение захвата от арбитра

Шина общего управления

Сброс

ШСБР

Сброс модулей в исходное состояние



0 1 2 3 4 [5] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67


0.0127