Проектирование информационных систем (стр. 7 )

Приемник не должен принимать данные, если сигнал СТР не перешел в логическую «1». Когда приемник принял символ, он может установить сигнал ЗП в логический «0» в любой момент времени. Приемник должен держать линию ЗП в логическом «0» до тех пор, пока не появится логический «0» на линии СТР.

Сигнальные линии

Линии данных используются для передачи до 16 разрядов данных от источника. Контрольные разряды КР0 и КР1 устанавливаются такими, чтобы сумма единиц в соответствующем байте данных была нечетной.

Обмен данными

Обмен данными происходит в жестко обусловленном режиме «запрос-ответ». Источник может изменить значение сигнала СТР только тогда, когда приемник изменил значение сигнала ЗП. Приемник может изменить значение сигнала ЗП только тогда, когда источник изменил значение сигнала СТР.

Временная диаграмма обмена в ИРПР приведена на рис.8.4. Устройство, принимающее сигналы, должно компенсировать разницу в задержке принимаемых сигналов.

Техническая реализация

Тип, требования к физической реализации, назначение контактов разъема для выхода на ИРПР не регламентируются. Интерфейсный кабель должен иметь волновое сопротивление 110 ± 20 Ом.

Рис.8.4. Временная диаграмма обмена в ИРПР: Тк - время задержки кабеля; Ти - восприятия сигнала источником; Тп - восприятия сигнала приемником; Т1, Т3 - выполнения операции источником; Т2, Т4 - выполнения операции приемником

Уровни сигналов должны соответствовать уровням для микросхем типа ТТЛ. Используемая логика - отрицательная. В качестве передатчиков должны применяться микросхемы с открытым коллекторным выходом с допустимым током нагрузки не менее 40 мА. Входной ток приемника не более 1.6 мА.

Передатчик не должен выходить из строя при: 

1) коротком замыкании между сигнальной линией и линией ОВ, а также между двумя сигнальными линиями;

2) работе на кабель, отсоединенный на другом конце, или при отсоединенном кабеле;

3) работе на включенный или выключенный приемник непосредственно или через кабель.

Приемник должен: 

1) воспринимать обрыв или отсутствие кабеля, а также выключенное питание передатчика как логический «0»;

2) не выходить из строя при соединении с включенным или выключенным передатчиком при любом его логическом состоянии.

Интерфейс должен быть работоспособным при использовании кабеля длиной до 15 м.

Интерфейс ИРПС

Когда источник или приемник информации удален от ЭВМ на значительное расстояние, применяется последовательная передача. Прежде чем начать последовательную передачу, необходимо выполнить преобразование данных из параллельной формы в последовательную. Вначале данные загружаются в сдвиговый регистр. Содержимое регистра сдвигается на один разряд при поступлении каждого тактового импульса. Процесс преобразования данных из параллельной формы в последовательную представлен на рис.8.5.

Рис.8.5. Передача данных по линии последовательной передачи: СД - сдвиговый регистр; СР - старший разряд; МР - младший разряд; ГТИ - генератор тактовых импульсов

При приеме необходимо выполнить действия, обратные по отношению к описанным выше. Данные вводятся бит за битом в сдвиговый регистр, затем из него в параллельной форме передаются в ЭВМ.

Устройство, обеспечивающее преобразование данных из параллельной формы в последовательную и обратное преобразование, называют универсальным асинхронным приемопередатчиком (УАПП). Приемопередатчик выполняет также важные функции контроля и управления. Он добавляет к каждому передаваемому символу стартовый бит и стоп-бит. На рис.8.6 изображено 8-битовое слово данных и показаны дополнительные биты. Стартовый бит всегда имеет значение логического «0», стоп-бит - логической «1».

Рис.8.6. Слово данных с дополнительными битами

Скорость передачи данных принято измерять в бодах. Один бод равен одному биту в секунду. Например, скорость передачи 1200 бод означает, что за одну секунду будет передано битовых символов: стартовый бит, 8 бит данных и стоп-бит.

Если при передаче данных применяется контроль на четность, то восьмому биту придается значение логического «0» или «1» так, чтобы в передаваемом 8-битовом слове данных было четное количество единиц. Иногда используется бит нечетности. В этом случае общее количество единиц в 8-битовом слове должно быть нечетным.

Сигналы в линии могут иметь различное представление. При передаче на небольшие расстояния в линии действуют уровни напряжения 3..5 В. При больших расстояниях (до 1.5 км) используют токовую петлю - импульсы постоянного тока 20 или 40 мА. В случае дуплексной связи (т. е. передачи информации как в прямом, так и в обратном направлении) используют четырехпроводную линию.

Асинхронная связь постоянным током (токовая петля) по четырехпроводной дуплексной линии носит название радиального последовательного интерфейса (ИРПС).

Упрощенная структурная схема УАПП приведена на рис.8.7.

Рис.8.7. Структура УАПП

УАПП состоит из трех секций: передачи, управления и приема. Секция передачи служит для преобразования данных из параллельной формы в последовательную. Байт данных поступает из ЭВМ в параллельной форме в регистр данных РД передатчика. После завершения передачи в линию предыдущего байта и освобождения выходного регистра байт данных переносится (также параллельно) в выходной сдвиговый регистр. Здесь к нему добавляются служебные биты: стартовый, стоповый, бит четности. Полученное таким образом содержимое кадра многократно сдвигается в сторону младших битов, в результате чего на выходе концевого триггера регистра, связанного с передающей линией, последовательно появляются значения всех битов кадра. Пока байт данных передается в линию, в РД передатчика может загружаться из ЭВМ следующий байт данных.

Секция приема работает аналогично. Биты, поступающие из линии, вдвигаются во входной сдвиговый регистр. После получения всего кадра из него убираются служебные биты и оставшаяся часть переносится параллельно в РД приемника, откуда по команде программы данные принимаются в ЭВМ.

В секции управления имеются регистры команд и состояний РКС (обычно два), с помощью которых программно устанавливаются характеристики УАПП и фиксируются ошибки приема данных.

Линии последовательной передачи данных

Линии последовательной передачи подключаются к устройствам с использованием одного из двух стандартов, показанных на рис.8.8.

Рис.8.8. Интерфейс EIA RS-232 (а); интерфейс по току (б)

Широко распространенным является стандарт EIA RS-232C (рис.8.8а), разработанный ассоциацией предприятий электронной промышленности США. Согласно этому стандарту, уровню логической «1» соответствует напряжение +3 В (сигнал высокого уровня), а уровню логического «0» - напряжение -3 В (сигнал низкого уровня). Стандарт RS-232 используется для большинства видеотерминалов и других устройств, удаленных от ЭВМ на расстояние до 100 м.

На рис.8.8б изображен источник постоянного тока 20 мА. В этом случае передача сигналов осуществляется посредством включения и отключения указанного источника.

Как линии стандарта RS-232, так и 20-миллиамперные передатчики и приемники часто подключаются к устройствам через оптоизоляторы на светоизлучающих диодах. Оптоизоляторы (гальваническая развязка на оптопарах) защищают УАПП и микропроцессор от высокого напряжения и от наводок, которые могут образоваться в линиях.

Интерфейсы программируемых приборов.

Общее построение интерфейса Hewlett-Packard

Взаимосвязь приборов в системе осуществляется при помощи магистрали, состоящей из 16 сигнальных линий, сгруппированных по функциональному признаку в три шины: информационную (шина данных), синхронизации, управления. К этим шинам подключаются приборы, общее число которых не должно превышать 15. В любой момент времени каждый из конкретных приборов, подключенных к магистрали, может выполнять функции источника, приемника, контроллера или не участвовать в обмене данными.

Устройство-источник выдает на шину интерфейса информацию, которая передается на один или несколько приемников (а не на контроллер) и воспринимается ими. Контроллер только управляет потоком информации в магистрали, определяя, какой из приборов должен посылать информацию, а какие - ее принимать. Задачи приборов, не участвующих в обмене информацией, ограничиваются контролем сигналов, проходящих по магистрали.

Интерфейсные функции (функции источника, приемника или контроллера) могут быть произвольно распределены между приборами, входящими в систему, а также совмещены в конкретных приборах. По магистрали передаются: цифровые данные и приборные команды, сигналы запроса связи и управления передачей данных, команды сопряжения. В состав команд сопряжения входят: многопроводные адресные команды, универсальные команды сопряжения, адресованные многопроводные команды сопряжения, вторичные многопроводные команды.

Сигнальные шины и передаваемые сигналы

Вся содержательная информация и многопроводные команды передаются по восьми линиям информационной шины DIO (ЛД). Передача осуществляется в оба направления, асинхронно и последовательно-параллельно: символом по восемь разрядов параллельно и побайтно последовательно. Форма представления чисел сходна с обычной записью. Для обозначения конца записи чаще всего используют символы CR (ВК) и LF (ПС).

Управление передачей каждого байта сообщения осуществляют сигналы, проходящие по линиям шины синхронизации:

1) DAV (СД) - информация достоверна, вырабатывается устройством-источником и указывает на то, что установленные на шинах данные верны, и можно принимать этот байт;

2) NRFD (ГП) - неготовность к приему информации, вырабатывается приемником;

3) NDAC (ДП) - информация не принята, также вырабатывается приемником.

Управление работой магистрали осуществляется при помощи сигналов, проходящих по пяти линиям шины управления:

1) ATN (УП) - вырабатывается контроллером, указывает, как следует интерпретировать данные, поступающие по линиям DIO, - как интерфейсную команду или как содержательное сообщение;

2) IFC (ОК, ОИ) - очистить интерфейс, вырабатывается контроллером, чтобы привести узлы приборов, связанные с интерфейсом, в исходное состояние;

3) SRQ (ЗО) - запрос на обслуживание, вырабатывается источником или приемником и указывающий на необходимость организации с ним связи для обмена информацией;

4) REN (ДУ) - разрешено дистанционное управление, вырабатывается контроллером для задания режима работы устройств (переход на дистанционное управление вместо управления от внутренних узлов устройств);

5) EOI (КП) - конец или идентификация, вырабатывается источником (чтобы отметить конец многобайтного сообщения) или контроллером.

Адресация

Выбор адреса источника и приемника осуществляет контроллер посылкой двух или более многопроводных команд по шине ЛД. Под их действием выбирается один (и только один) прибор, который затем будет передавать данные на информационную шину. Запрещается выдача информации от всех других приборов и выбирается один или несколько приборов, которые затем будут принимать данные.

При адресации приборов контроллер использует семь из восьми линий шины ЛД (свободной остается линия самого старшего разряда - ЛД7). Это позволяет использовать в качестве контроллера устройства, работающие в семиразрядном коде ASCII.

Сообщение, поступающее на прибор с интерфейсной шины, воспринимается как команда, если оно сопровождается сигналом на линии УП. В противном случае это сообщение интерпретируется как содержательное.

Если на линиях ЛД6 и ЛД5 установлены логические сигналы 00, то команда воспринимается как универсальная (UC), если заданы сигналы 10 - то как адрес источника (ADT), если 01 - как адрес приемника (ADL) и если 11 - как вторичная команда (SE).

Посылкой в линиях ЛД0...ЛД4 кода сигнала 11111 образуются команды запрета: при признаке адреса источника ADT - запрещая прибору выдавать информацию (НЕ ПРД), при адресе приемника ADL - запрещая прибору воспринимать информацию (НЕ ПРМ), и при признаке вторичной команды (SE) - запрещая выполнять команду. Команда «Не принимать информацию» используется, когда необходимо отключить все ранее выбранные приемники, а команда «Не выдавать информацию» - когда необходимо отключить ранее выбранный источник.

При построении системы каждому прибору присваивают один или несколько адресов, отличающихся от адресов всех других приборов. Однако приборы, которые должны одновременно воспринимать одни и те же данные, имеют одинаковый адрес.

Передача информации по магистрали

Передача информации от источника к приемнику происходит побайтно и координируется при помощи трех сигналов: СД, ГП, ДП.

Обмен этими сигналами осуществляется по циклу: запрос-ответ-подтверждение и может иметь место только после того, как выбран источник и приемник информации и связь установлена.

Цикл передачи каждого байта состоит из трех фаз: 1) источник выдает новый информационный байт и устанавливает соответствующие сигналы на линиях ЛД0...ЛД7; 2) приемник воспринимает данный байт и разрешает снять с шины ЛД сигналы; 3) устройства подготавливаются к приему следующего байта. Процесс передачи информации иллюстрируется на рис.8.9.

Рис.8.9. Временная диаграмма сигналов

в приборном интерфейсе

Изменение логических сигналов на шинах и выполнение интерфейсных операций осуществляются в следующей последовательности:

1. Исходное состояние устройств, в котором на линии СД установлен высокий уровень сигнала (т. е. данные на шине ЛД не достоверны), а на линиях ГП и ДП - низкий (т. е. ни один из приемников не готов к приему информации и не принял ее).

2. Источник проверяет состояние приемника (его готовность к приему очередного байта информации); если исходное состояние правильно, то он выставляет на шине ЛД байт данных; если же не верно - сигнализирует о наличии ошибки и прекращает процесс обмена. Этому этапу соответствует момент времени t‑2.

3. Приемники (в момент t‑1) указывают на готовность принять данные, меняя уровень на линии ГП с низкого на высокий.

4. Под действием высокого потенциала на линии ГП источник снижает уровень сигнала СД (в момент t0). Это означает, что все данные выставлены и верны, т. е. пригодны к приему.

5. Каждый из приемников в ответ на изменение сигнала СД в момент t1 снимает сигнал ГП, указывая, что состояние готовности к приему сменяется на прием данных. Вслед за этим осуществляется прием выставленного на шине ЛД байта информации.

6. Приняв байт данных, приемник изменяет уровень на линии ДП с низкого на высокий (указывая, что данные приняты). В зависимости от условий и быстродействия приемника смена уровня происходит в интервале времени t2-t3.

7. В ответ на повышение уровня на линии ДП источник изменяет уровень сигнала СД с низкого на высокий. С момента t4 данные не считаются более верными, о чем и сообщается приемникам.

8. Источник проверяет, есть ли еще информация. Если она есть, то подготавливается к выдаче следующего байта данных, а если нет - цикл обмена завершается.

9. Приемник под действием высокого уровня сигнала на линии СД меняет уровень на линии ДП на низкий, подготавливаясь к следующему циклу обмена (момент t5).

Этапы 1, 2, 3, 4 относятся к первой, 5, 6 - ко второй, 7, 8, 9 - к третьей фазе цикла передачи очередного байта данных.

Поиск источников запроса

При появлении сигнала ЗО необходимо установить адрес прибора, запросившего обслуживание. Такой поиск в системе можно проводить последовательным и параллельным методами.

При последовательном методе поиска поочередно опрашивается каждый из приборов, входящих в систему, пока не будет выявлено устройство, пославшее запрос. Для ускорения поиска в системе предусмотрен параллельный опрос группы приборов, проводимый контроллером. Ответное сообщение, содержащее данные о требованиях запроса в каждом из приборов или об отсутствии таковых, передается по шине ЛД. В этом режиме каждый прибор приписывается к одной из линий ЛД, т. е. за одно обращение может быть определено состояние восьми устройств. Наличие сигнала на соответствующей линии ЛД указывает, что данный прибор требует обслуживания.

Электрические условия

Сигналы на линиях магистрали соответствуют уровням схем ТТЛ: высокий уровень - напряжению не менее +2.4 В, а низкий - напряжению не более +0.8 В. В интерфейсе принята отрицательная логика, т. е. логическому нулю соответствует высокий уровень напряжения в линии, а логической единице - низкий уровень. Такая логика позволяет для выбранной схемы выходных каскадов (с разомкнутым коллектором и резистивной нагрузкой) осуществить логическое сложение сигналов, поступающих на линию от разных источников. Сложение требуется, например, для линии запроса на обслуживание.

Однако в двух линиях - ГП и ДП - логика должна быть положительной, чтобы осуществить логическое умножение сигналов.

При работе с несколькими приемниками каждый из них может разновременно вырабатывать сигнал готовности к приему данных. На линии ГП уровень должен измениться только тогда, когда в состояние готовности переходит самое медленное из устройств-приемников, т. е. будут готовы все приемники.

Аналогично должно производиться логическое умножение сигналов, свидетельствующих о приеме данных и приходящих по линии ЛД; информационный байт может быть заменен на новый или снят, только когда сообщение было принято всеми устройствами-приемниками. Поэтому в магистрали в этих двух линиях использованы инверсные по отношению к рассмотренным сигналы.

Сигнальная линия магистрали подключается в каждом приборе к средней точке резистивного делителя, в котором один из резисторов с сопротивлением 3 кОм соединен с шиной +5 В, а другой резистор с сопротивлением 6.2 кОм - с нулевой шиной.

Конструктивные условия

Приборы соединяют в систему при помощи гибких кабелей, на каждом конце которых распаяны двусторонние штепсельные разъемы с винтовым креплением.

Скорость передачи данных

При достаточно быстродействующих устройствах максимальная скорость передачи информационных сообщений равна: 250 кбайт/с - при длине кабеля до 20 м и ТТЛ-элементах с разомкнутым коллектором в выходных каскадах; 1 Мбайт/с - с магистральными усилителями в выходных каскадах, но при длине кабеля не превышающей 1 м на каждый из используемых в системе приборов.

Интерфейсы системы КАМАК

Система КАМАК (CAMAC - Computer Automated Measurement and Control - автоматизированные средства измерения и управления) разработана комитетом ESONE, подготовившим подробные спецификации и выпустившим стандарты, которые приняты также основными международными и отечественными организациями по стандартизации. КАМАК представляет собой систему электронных модулей, предназначенную для построения цифровых измерительных установок, управляемых от ЭВМ.

КАМАК удачно объединяет в себе, с одной стороны, богатый набор электронных функциональных модулей самого разнообразного назначения (усилители, счетчики, таймеры, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, запоминающие устройства и т. д.), а с другой стороны, - средства связи всей этой аппаратуры с ЭВМ, для чего предусмотрен специальный управляющий модуль - контроллер КАМАК.

Всеми процессами на магистрали управляет (по командам от ЭВМ) контроллер, однако, если в модуле возникла ситуация, требующая вмешательства ЭВМ, модуль может послать в контроллер запрос на обслуживание. Стандартизация модулей по конструкции, способу подсоединения к магистрали, характеристикам электрического питания, параметрам входных и выходных сигналов позволяет быстро собирать и модернизировать экспериментальные установки, комплектуя их требуемыми модулями, а единая система команд существенно облегчает разработку алгоритмов управления системой. Технические вопросы согласования модулей отпадают ввиду всесторонней стандартизации системы.

Конструктивной основой системы КАМАК является специальный каркас - крейт, содержащий 25 станций (направляющих, по которым в крейт вдвигаются модули). В зависимости от сложности модуль может иметь единичную ширину L=17.2 мм и занимать одно место в крейте, либо ширину, кратную L. Контроллер обычно занимает два крайних правых места. На рис.8.10 приведено изображение магистрали крейта.

Рис.8.10. Магистраль крейта КАМАК

Большая часть линий магистрали - параллельные линии, соединяющие одноименные контакты всех разъемов. Сигналы, передаваемые по этим линиям, доступны всем модулям. Рабочая информация в системе КАМАК передается 24-разрядным двоичным параллельным кодом, для чего служат 24 линии чтения R (передача из модулей в контроллер) и 24 линии записи W (передача данных из контроллера в модули).

Поскольку в каждом модуле могут размещаться несколько функциональных узлов (например, несколько счетчиков) и, кроме того, еще имеются многочисленные обслуживающие схемы, для адресации к элементам модуля служат 4 линии субадреса A, по которым номер узла в модуле или его субадрес передается также двоичным параллельным кодом. Всего, таким образом, в каждом модуле может использоваться до 24=16 субадресов.

В процессе обращения контроллера к модулю может быть задано выполнение различных операций - чтение или запись информации, опрос состояния регистра и т. д. Для передачи кода операции предусмотрены 5 линий функций F, что дает возможность использовать до 32 различных функций. Значения функций стандартизированы (см. таблицу 8.3.).

Таблица 8.3

Функции системы КАМАК

Номер	Наименование	Двоич-ный код
F(0) F(1) F(2) F(3) F(8) F(9) F(10) F(11) F(16) F(17) F(18) F(19) F(21) F(23) F(24) F(25) F(26) F(27)	Чтение регистра первой группы Чтение регистра второй группы Чтение и сброс регистра первой группы Чтение обратного кода регистра первой группы Проверка запроса Сброс регистра первой группы Сброс запроса Сброс регистра второй группы Запись в регистр первой группы Запись в регистр второй группы Селективная установка регистра первой группы Селективная установка регистра второй группы Селективный сброс регистра первой группы Селективный сброс регистра второй группы Запрещение Исполнение Разрешение Проверка статуса	00000 00001 00010 00011 01000 01001 01010 01011 10000 10001 10010 10011 10101 10111 11000 11001 11010 11011
Примечание: Функции F с номерами 4, 6,12, 14, 20, 22, 28, 30 не стандартизированы; - с номерами 5, 7, 13, 15, 29, 31 резервные

Группа параллельных линий отводится для управления и передачи служебных сигналов. Сюда относятся линии (и соответственно сигналы) Z, C, I, B, Q, X, S1, S2. Некоторые из этих сигналов (B, S1, S2) генерируются контроллером или модулями автоматически в процессе обмена информацией по магистрали, на них нельзя воздействовать программным образом. Другие сигналы устанавливаются, снимаются, контролируются программно, их назначение необходимо понимать для правильного составления программ управления. Рассмотрим кратко последнюю группу сигналов.

Сигнал Z (начальная установка) служит для приведения всей системы в исходное состояние. По этому сигналу сбрасываются (очищаются) регистры всех модулей крейта, блокируются входы и выходы модулей и т. д.

Сигнал C (сброс) вызывает сброс регистров модулей крейта.

Сигнал I (запрет) запрещает любые действия в модулях. В отличие от сигналов Z и C, имеющих импульсный характер, сигнал I может быть установлен в магистрали на заданное время. После сброса сигнала I модули снова становятся работоспособными.

Сигнал Q (ответ) генерируется модулем в ответ на адресуемые ему вопросы о состоянии тех или иных узлов. Значение Q = 1 рассматривается как утвердительный ответ, Q = 0 - как отрицательный.

Послав, например, в модуль команду «Проверка состояния входа», можно по состоянию сигнала Q установить, открыт вход модуля (в этом случае Q = 1) или закрыт (Q = 0).

Если модуль имеет несколько входов, можно опросить их последовательно и, анализируя состояние сигнала Q после каждого вопроса, выявить, какие входы открыты и какие закрыты.

Сигнал X (команда принята) вырабатывается модулем всякий раз при получении им «законной» команды, которую данный модуль в состоянии выполнить. Нулевое значение сигнала X (X = 0) указывает на наличие неисправности (например, отсутствие адресуемого модуля) или серьезной ошибки в программе обслуживания (в модуль послана команда, которую он не может выполнить).

Две группы линий (N и L) служат для установления связи контроллера с определенным модулем. В отличие от остальных линий магистрали линии N и L имеют радиальный характер. Каждый модуль связан с контроллером индивидуальной парой линий N и L.

Когда контроллер генерирует команду обращения к какому-то модулю, он устанавливает соответствующую функцию КАМАК на линиях F, требуемый субадрес - на линиях A и возбуждает линию N, соответствующую адресуемому модулю. Сигналы F и A поступают во все модули. Однако воспринимает их только тот модуль, который присоединен к возбужденной линии N, т. е. модуль, установленный на станции с номером N.

Если в модуле создалась ситуация, требующая вмешательства ЭВМ (АЦП преобразовал входной сигнал в код, счетчик зарегистрировал заданное число импульсов и т. д.), модуль может послать в контроллер запрос на обслуживание, установив логическую 1 на линии L.

Обычно возбуждение линии L (L-запрос) приводит к прерыванию текущей программы и переходу на программу обработки прерывания от данного модуля. Поскольку от каждого модуля в контроллер идет индивидуальная линия L, контроллер, получив запрос, может определить, из какого именно модуля он пришел.

Как уже отмечалось, каждая команда, с которой контроллер обращается к какому-либо модулю, состоит из трех элементов: функции F, субадреса A, номера адресуемого модуля N.

Управление аппаратурой КАМАК и заключается в выполнении последовательности команд N A F (команд КАМАК), соответствующей заданному алгоритму функционирования установки.

Требуемая последовательность команд N A F записывается в виде машинной программы. Выполнение ЭВМ группы машинных команд, описывающих некоторую команду КАМАК, приводит к передаче в контроллер всех трех элементов этой команды: N, A, F.

Контроллер, получив эту информацию, возбуждает соответствующие линии магистрали, чем и достигается выполнение команды.

К параллельной магистрали ветви ИВК можно подключить до семи крейтов (локальные межсоединения). Последовательная магистраль ветви ИВК используется для конфигураций, содержащих до 62 крейтов КАМАК (распределенные соединения, в условиях помех).

Структуры средств системного обмена

Средства системного обмена можно условно разделить на три группы: 1) средства межмашинной связи (СММС), 2) контроллеры ветвей (КВ), 3) адаптеры (А). Общим для всех этих средств (что и определило их выделение в одну группу) является функциональное назначение, которое заключается в обеспечении связи между аппаратурой, объединенной различными видами системного обмена. В дальнейшем средством системного обмена будем называть любое средство, обеспечивающее связь между двумя интерфейсами, пусть даже одинаковыми.

Средства межмашинной связи и контроллеры ветвей связывают между собой системные магистрали или радиальные интерфейсы. Адаптеры связывают системный интерфейс с прибором или периферийным устройством.

Если один из интерфейсов является «верхним», а другой - «нижним» и управление всегда производится «сверху вниз», то средство, связывающее такие интерфейсы, является контроллером ветви.

Если в структуре системы иерархия интерфейсов не определена однозначно, и каждый из них может быть как «верхним», так и «нижним», то средство, связывающее интерфейсы, является СММС, так как при такой организации необходимо наличие «интеллекта» на обоих интерфейсах.

Контроллер ветви

Контроллером ветви будем называть средство, обладающее функциями управления устройствами, подключенными к ветви, через ее интерфейс. К одной ветви может быть подключено несколько контроллеров, однако управление ветвью в конкретный момент времени производится всегда одним контроллером. Остальные контроллеры (если они есть) находятся в пассивном состоянии.

Структура контроллера ветви определяется требованиями согласования контроллера с интерфейсом ветви, которые реализуются на нескольких уровнях: 1) физический, 2) логический (канальный), 3) управляющий, организует системное функционирование контроллера ветви.

Можно выделить два основных класса контроллеров: 1) контроллер верхнего уровня, 2) контроллер промежуточного уровня. На рис.8.11 и 8.12 приведены обобщенные структурные схемы контроллеров обоих классов.

Рис.8.11. Обобщенная структура контроллера

верхнего уровня системной иерархии

Рис.8.12. Обобщенная структура контроллера