Название: Методические указания к куpсовому пpоектированию по дисциплине "Схемотехника".Разpаботка буфеpного устpойства в микpопpоцессоpной системе(И.А.Никищенков)

Жанр: Информационные системы и технологии

Просмотров: 1086


2.2. интерфейс q-bus

По классификационным  признакам интерфейс Q-Bus является ма- шинным системным мультиплексированным  асинхронным  параллельным полудуплексным и магистральным.  Единицей обмена данными для ин- терфейса является слово, которое может состоять из  одного илидвух байт.  Время  одного цикла обмена данными не менее 200 нс. Длина магистрали с учетом длины отводов от линий до передатчиков или приемников сигналов 15 м.  Общее число линий связи в магист- рали 46. К магистрали можно подключить 15 компонентов.Системная магистраль  представляет  собой  совокупность сиг- нальных связей , назначение и физическая реализация которых зак- реплены ОСТ 11 305.903 - 80 , т.е. совокупностью  правил, обеспе-чивающих обмен информацией  между отдельными функциональными  уст- ройствами. Магистраль  содержит 18 или 22 адресные линии совме- щенные с линиями данных - шина АД и до 16  линий  управления.  В системной  магистрали  определены  те же девять типовых процедур обмена данными, что и интерфейсе "Общая шина" и связь между уст- ройствами, подключенными к системной магистрали, осуществляетсяпо тому же принципу "активный-пассивный".Линии адреса - данных(AД00-AД18). Во время процедуры переда-чи данных по интерфейсу активное устройство в адресной фазе про- изводит  выбор исполнителя (например,  памяти или регистры ВУ) с помощью 18 адресных линий,  при этом A18 является старшим разря- дом  адреса.  Линия  AД00 используется для определения байта - младшего (четного) или старшего (нечетного) - памяти или  порта ввода-вывода, к которому производится обращение. При обращенияхк старшему (нечетному) байту линия AД00 имеет активный (низкий)уровень сигнала,  при  обращении  к младшему байту или ко всему слову из двух байт - пассивный (высокий) уровень сигнала. В фазе передачи данных по этим линиям передаются данные,  при этом АД16 является старшим разрядом данных.Линия ВВОД указывает на то что выполняется операция  чтения из пассивного устройства.Линия ВЫВОД  указывает на то что выполняется операция записи в пассивное устройство.Линия СИА - синхронизация активного устройства,  сигнал соп-ровождающий адрес.Линия СИП  - подтверждения передачи выдается пассивным уст-ройством в ответ на обращение активного устройства.Линия СБРОС - начальный сброс.Линия ТПР - требование прерывания, выдается устройством, ко-торому необходимо обслуживание.Линия ППР - подтверждения представление прерываний, выдается процессором в ответ на сигналТПР.Адресное назначение   пассивного  устройства  осуществляется синхронно кодом адреса под управлением активного фронта  сигнала

синхронизации  активного уровня (СИА). По этому фронту все пас- сивные устройства, подключенные к системной магистрали, считыва- ют с нее и дешифрируют код адреса.  Одно из пассивных устройств, адресное пространство которого включает текущий адрес,  в даль- нейшем обменивается информацией с активным устройством.При выполнении типовой процедуры ВВОД активное  устройство (АУ) выставляет на линии AД00-AД18 код адреса и сигнал СИА.  По этому сигналу все пассивные устройства (ПУ) считывают и дешифри- руют  код адреса , в результате чего только одно из ПУ в дальней-шем участвует в процедуре ВВОД.Отметим, что в течение фазы адре- сации АУ выдает сигнал БАЙТ, соответствующий состоянию 1, а сиг- нал ВУ является дополнительным признаком адресации внешнего уст- ройства (устанавливается 1 в случае обращения к внешним устройс- твам, т.е.  по адресам более 160 000).  По отрицательному фронту сигнала  ВВОД,  поступающего  от АУ, ПУ  выставляет  на  линии AД00-AД15 данные,  соответствующие принятому адресу, и сопровож-дает их отрицательным фронтом сигнала СИП. АУ считывает данные с системной магистрали и снимает сигнал  ВВОД.  По  положительному фронту  сигнала ВВОД пассивное устройство снимает сигнал СИП,  в ответ на что АУ снимает сигнал СИА.При выполнении типовых процедур ВЫВОД и ВЫВОД Б фаза адреса- ции протекает аналогично фазе  в рассмотренном  случае,  только сигнал БАЙТ всегда устанавливается в логический 0. Далее АУ выс- тавляет на сигнальные линии AD00-AD15 код данных и  сопровождаю-щий сигнал ВЫВОД. По отрицательному фронту сигнала ВЫВОД ПУ счи-тывает код данных ,  о чем сообщает АУ сигналом СИП (отрицатель- ный  фронт).  АУ в ответ  снимает сигнал ВЫВОД (положительный фронт).  ПУ соответственно  снимает  сигнал  СИП  (положительный фронт),в  ответ  на который АУ снимает сигнал СИА (положительный фронт), что свидетельствует о завершении процедуры ВЫВОД или ВЫ- ВОД Б. При выполнении процедуры ВЫВОД Б сигнал БАЙТ удерживается АУ в течение фазы записи данных с системной магистрали в ПУ.Таким образом при обмене данными в режиме ожидания готовнос- ти процессор сначала проводит типовую  процедуру ВВОД для  чтения слова состояния буфера (если буфер "не готов" типовая процедура ВВОД повторяется),  а затем проводит типовую  процедуру ВВОД или ВЫВОД  для  обмена данными (в зависимости от направления обмена, указанном в задании).При обмене по прерываниям устройство управления вырабатывает сигнал запроса прерывания ТПР и ожидает сигнал разрешения преры- вания  ППР  от МП,  одновременно МП выдает сигнал ВВОД, получив этот сигнал устройство управления снимает сигнал ТПР, выдает ад- рес вектора  прерываний на шину данных,  которым является адрес программы обработки прерывания,  в данном случае любая 8-битовая константа и через 150 нс - отрицательный фронт сигнала СИП. Про-цессор принимает константу и отвечает положительным фронтом сиг-налов ППР и ВВОД, что обеспечивает снятие СИП и константы.